一种北斗二代与GPS公用频点的实时信号接收处理系统

摘要

本发明公开了一种北斗二代和GPS公用频点的实时信号接收处理系统，北斗二代和GPS公用频点信号通过同一天线进入三个RF射频前端模块，再经过一系列放大、滤波和下变频处理，并通过A/D转换为2bit的中频数字信号，中频数字信号在FPGA的控制下，被采集到FPGA的内部存储器中，以乒乓方式存储成一定长度的数据块，最后通过USB控制器，按块传输到计算机上，本发明的优点在于：它在计算机平台的软件架构上对北斗二代和GPS公用频点信号进行快速捕获和实时数据处理等技术问题，显著地提高了单一定位系统的定位精度、可靠性、完好性和可用性；也由于是基于软件无线电技术的软件开发，摆脱了传统硬件接收机的算法和实现了可重配置性的研究模式。

主权项

一种北斗二代和GPS公用频点实时信号接收处理系统，它包括一个Max2741为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第一RF射频前端模块，一个GRM7520为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第二RF射频前端模块，一个GP2015为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第三RF信号处理模块，一个Spartan3系列FPGA芯片，一个作为USB控制器的CY7C68013A，其特征在于：北斗二代和GPS公用频点实时信号通过同一天线进入三个RF射频前端模块，再经过一系列放大、滤波和下变频处理，并通过A/D转换为2bit的中频数字信号，中频数字信号在FPGA的控制下，被采集到FPGA的内部存储器中，以乒乓方式存储成一定长度的数据块，最后通过USB控制器，按块传输到计算机上；其中：北斗二代和GPS公用频点的第一RF射频前端模块Max2741芯片中的两位中频数字信号线、中频采样时钟线以及三根SPI编程接口控制线都分别引出，并连接到Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；北斗二代和GPS公用频点的第二RF射频前端模块GRM7520芯片的两位中频数字信号线和中频采样时钟线分别引出，并连接到Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；北斗二代和GPS公用频点的第三RF信号处理模块GP2015中的两位中频数字信号线、两根差分时钟输出线和一个中频采样时钟输入线分别引出，并连接到Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；USB控制器CY7C68013A芯片连接在Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；Spartan3系列FPGA芯片读取哪个RF射频前端模块的数据，则由上位机程序同过USB发送指令控制；FPGA将读取到的2bit中频数据按时间先后由低位到高位合并为1Byte数据，即最先读取到的2bit数据放置在1Byte数据的最低2位；数据以乒乓方式存储到FPGA内部的FIFO中，形成数据块，一个数据块包含4ms的整数倍的数据；当数据存满一个数据块时，提交给USB控制器，USB控制器以Slave FIFO方式从FPGA获得数据，并以块传输方式向计算机传输数据，每次数据传输为一个数据块数据。