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GPS接收机射频前端电路原理与设计.

  • 资源大小：5991 K
  • 上传时间： 2022-06-19
  • 上传用户：zhaiyawei
  • 资源积分：2 下载积分
  • 标      签： gps 接收机 射频前端

资 源 简 介

[摘要]在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器，以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响；基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理，选用G P2010芯片实现了射频单元的三级变频方案，并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理，得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。

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关键词：GPS接收机灵敏度超外差锁相环频率合成

利用GPS卫星实现导航定位时，用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码，以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间（PVT）等导航信息。因此，GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成，如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上，给出了射频前端GP2010的原理及应用。

1GPS 卫星信号的组成

GPS卫星信号采用典型的码分多址（CDMA）调制技术进行合成（如图2所示），其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段，两载波的中心顿率分别记作L1和1.2，卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz，信号载波L1的中心频率为ro的154倍频，即：fL.1=154×f0-1575，42MHz（1）

其波长A 1-19.03cm：信号载波12的中心频率为f0的120倍频，即：fL.2-120X f0-1227.60M1z（2）

其波长A 2-24.42cm.两载波的频率差为347.82M1z，大约是12的28.3%，这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差，伪随机噪声码（PR N）即测距码主要有精测距码（P码）和粗测距码（C/A码）两种。其中P码的码率为10.23M12、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据，又叫导航电文或D码，它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历：总电文由1500位组成，分为5个子帧，每个子帧在6s内发射10个字，每个字30位，共计300位，因此数据码的波特率为50bps.


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