一种接收北斗一代信号及北斗二代信号的收发电路系统及其工作方法

摘要

本发明涉及一种接收北斗一代信号及北斗二代信号的收发电路系统，包括接收电路、数据处理与系统控制电路及发送电路，收发电路系统还包括一个小数频综PLL，小数频综PLL包括首尾环形连接的鉴相器PFD、电荷泵CHP、带通滤波器BPF、压控振荡器VCO、分频器，还包括电容阵列Cap‑Bank及Sigma‑Delta调制器，本发明只采用一个所述小数频综PLL，节约集成电路芯片面积，降低系统功耗；本发明接收所述北斗一代信号及所述北斗二代信号时共用一个接收电路，具有成本节约，功耗低，使用效率高的优点；本发明将北斗一代短报文收发与北斗二代的高精度定位相结合，有利于市场推广。

主权项

一种接收北斗一代信号及北斗二代信号的收发电路系统的工作方法，该收发电路系统包括接收电路、数据处理与系统控制电路及发送电路，所述接收电路通过所述数据处理与系统控制电路连接所述发送电路，所述接收电路包括依次连接的低噪声放大滤波电路、混频器一、中频放大滤波电路、自动增益控制器及A/D模数转换电路；所述发送电路包括依次连接的D/A数模转换模块、滤波电路、混频器二及增益控制与功率放大器，所述收发电路系统还包括为所述混频器一、所述混频器二提供本地振荡频率的小数频综PLL，所述小数频综PLL包括鉴相器PFD、电荷泵CHP、带通滤波器BPF、压控振荡器VCO、分频器、Sigma‑Delta调制器、电容阵列Cap‑Bank，所述鉴相器PFD、所述电荷泵CHP、所述带通滤波器BPF、所述压控振荡器VCO及所述分频器首尾环形连接，所述电容阵列Cap‑Bank连接所述压控振荡器VCO，所述Sigma‑Delta调制器连接所述分频器；其特征在于，具体步骤包括：A、接收电路接收北斗一代信号、北斗二代信号，具体步骤包括：（1）天线接收北斗一代信号、北斗二代信号，所述北斗一代信号、所述北斗二代信号分别通过所述低噪声放大滤波电路放大滤波；（2）当所述小数频综PLL的本地振荡频率默认调在f₀时，即接收端互通模式，接收的放大滤波后的北斗一代信号进入步骤（3），完成步骤（3）后，所述小数频综PLL将本地振荡频率调整到f₁，接收的放大滤波后的北斗二代信号进入步骤（4），完成步骤（4）后，如果需要发送北斗一代导航卫星短报文信息，所述小数频综PLL将本地振荡频率调整到f₂给发送电路的混频器二，进入步骤B，完成步骤B后，所述小数频综PLL将本地振荡频率调整回f₀，如果不需发送北斗一代导航卫星短报文信息，所述小数频综PLL直接将本地振荡频率调整回f₀；当所述小数频综PLL的本地振荡频率默认调在f₁时，即导航定位模式，接收的放大滤波后的北斗二代信号进入步骤（4），完成步骤（4）后，当需要发送手动编辑的短报文信息或北斗二代导航卫星的定位信息时，小数频综PLL将本地振荡频率调整到f₂，进入步骤B，完成步骤B后，所述小数频综PLL将本地振荡频率调整回f₁；（3）放大滤波后的北斗一代信号通过混频器一与所述小数频综PLL产生的本地振荡频率f₀进行混频，混频产生f_IF0=|f_a‑f₀|的中频信号，所述f_IF0的中频信号依次通过所述中频放大滤波电路滤波得到所需的中频信号并对所述所需的中频信号进行中频放大，通过所述自动增益控制器得到振幅稳定的信号，再通过对应采样时钟的所述A/D模数转换电路模数采样，得到数字中频信号，所述数字中频信号通过所述数据处理与系统控制电路进行数字信号处理，解调所述数字中频信号，得到北斗一代导航卫星短报文信息；其中，所述f_a为北斗一代导航卫星短报文接收的中心频率，f_a=2491.75MHz，f_IF0= 12.24MHz，其中f_IF0对应采样时钟频率为48.96MHz；（4）放大滤波后的北斗二代信号通过混频器一与所述小数频综PLL产生的本地振荡频率f₁进行混频，混频产生f_IF1=|f_b‑f₁|的中频信号，所述f_IF1的中频信号依次通过所述中频放大滤波电路滤波得到所需的中频信号并对所述所需的中频信号进行中频放大，通过所述自动增益控制器得到振幅稳定的信号，再通过对应采样时钟的所述A/D模数转换电路模数采样，得到数字中频信号，所述数字中频信号通过所述数据处理与系统控制电路进行数字信号处理，解调所述数字中频信号，得到北斗二代导航卫星的定位信息；其中，所述f_b为北斗一代导航卫星短报文接收的中心频率，f_b=1561.098MHz，f_IF1=4.092MHz，f_IF1对应采样时钟频率为16.368MHz；B、发送电路发送信息至北斗一代导航卫星，所述信息包括北斗一代导航卫星短报文信息、手动编辑的短报文信息或北斗二代导航卫星的定位信息，具体步骤包括：a、所述信息通过所述数据处理与系统控制电路处理得到数字中频信号；b、步骤a得到的数字中频信号通过所述D/A数模转换电路转换为模拟中频信号；c、步骤b得到的模拟中频信号通过所述滤波电路滤波，并通过所述混频器二与所述小数频综PLL产生的本地振荡频率f₂混频，得到所需发送的载频信号，其中，所述北斗一代导航卫星发送的中心频率为1615.68MHz；d、步骤c得到的载频信号通过所述增益控制与功率放大器进行增益控制和功率放大处理，并通过天线发出，送至北斗一代导航卫星。