專利名稱：多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(globalnavigation satellite system，GNSS)技 術(shù)，尤指一種可適用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著北美全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)普及，歐盟伽利略(Galileo)與俄羅斯的全球 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation System，GL0NASS)逐步建置中，甚至中國(guó)的北斗衛(wèi)星 系統(tǒng)也預(yù)計(jì)在2020年建置完成，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用將更為普遍。因此，手機(jī)內(nèi)建的 GNSS接收器，不再局限于傳統(tǒng)GPS接收器，將整合GPS、GL0NASS及GALILEO三種定位系統(tǒng)的 GNSS整合接收器，可選擇接收不同GNSS信號(hào)，進(jìn)行定位運(yùn)算；或同時(shí)接收二個(gè)以上的GNSS 信號(hào)，可以達(dá)到更準(zhǔn)確的定位功效，進(jìn)而提供更可靠的導(dǎo)航信息。目前業(yè)界所提出的GNSS整合接收器架構(gòu)雖然可以同時(shí)支持多個(gè)定位系統(tǒng)，但硬 件方面則需具備相對(duì)應(yīng)數(shù)目的訊號(hào)路徑(signal path)來(lái)處理不同頻帶的訊號(hào)。例如，美 國(guó)第7，358，896號(hào)專利文獻(xiàn)提出一種多頻帶GNSS接收器，系支持GPS、Galileo、GL0NASS三 個(gè)定位系統(tǒng)，硬件則具備三個(gè)訊號(hào)路徑來(lái)處理三種不同頻帶的訊號(hào)，但相對(duì)的電路成本會(huì) 提高。本發(fā)明通過(guò)整合RF接收電路，可接收多個(gè)GNSS的訊號(hào)，以降低電路成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置及方 法，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)仡l率規(guī)劃，藉由單一訊號(hào)路徑來(lái)達(dá)到處理GPS、Galileo、GL0NASS三個(gè) 定位系統(tǒng)的射頻訊號(hào)的功效，進(jìn)而有效達(dá)到節(jié)省硬件成本的目的。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置，用于接收一射頻訊 號(hào)，并依據(jù)一操作模式，決定該訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該操作模式的一基頻訊號(hào)， 該裝置包含一帶通濾波器，用以濾除該射頻訊號(hào)中位于該多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段 以外的訊號(hào)，以產(chǎn)生一射頻濾波訊號(hào)；一本地振蕩電路，用以依據(jù)該操作模式，產(chǎn)生一第一 振蕩訊號(hào)及一第二振蕩訊號(hào)；一第一混頻電路，用以將該第一振蕩訊號(hào)和該射頻濾波訊號(hào) 混頻，并依據(jù)該操作模式，處理該混頻訊號(hào)，以產(chǎn)生一第一中頻訊號(hào)；一第二混頻電路，用以 將該第二振蕩訊號(hào)和該第一中頻訊號(hào)混頻，并濾除該混頻訊號(hào)中的鏡像訊號(hào)后，產(chǎn)生一第 二中頻訊號(hào)；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以將該第二中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一 數(shù)字信號(hào)；以及，一基頻電路，包含復(fù)數(shù)個(gè)基頻處理器，并依據(jù)該操作模式，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基 頻處理器，用以接收該數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行譯碼處理。本發(fā)明還提供了一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置，用于接收一射頻訊 號(hào)，并依據(jù)一操作模式，決定該訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該操作模式的一基頻訊號(hào)， 其中該多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有相同的中心頻率，該裝置包含一帶通濾波器，用以濾除該射 頻訊號(hào)中位于該多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段以外的訊號(hào)，以產(chǎn)生一射頻濾波訊號(hào)；一本地振蕩電路，用以依據(jù)該中心頻率，產(chǎn)生一振蕩訊號(hào)；一混頻電路，用以將該振蕩訊號(hào)和該 射頻濾波訊號(hào)混頻，并依據(jù)該操作模式，處理該混頻訊號(hào)，以產(chǎn)生一中頻訊號(hào)；一模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器，用以將該中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；以及，一基頻電路， 包含復(fù)數(shù)個(gè)基頻處理器，并依據(jù)該操作模式，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基頻處理器，用以接收該數(shù)字信 號(hào)，并進(jìn)行譯碼處理。本發(fā)還提供一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理方法，用于接收一射頻訊號(hào)， 并依據(jù)一操作模式，決定該訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該操作模式的一基頻訊號(hào)，該方 法包含以下步驟濾除該射頻訊號(hào)中位于該多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段以外的訊號(hào)，以 產(chǎn)生一射頻濾波訊號(hào)；依據(jù)該操作模式，產(chǎn)生一第一振蕩訊號(hào)及一第二振蕩訊號(hào)；將該第 一振蕩訊號(hào)和該射頻濾波訊號(hào)混頻，并依據(jù)該操作模式，處理該混頻訊號(hào)，以產(chǎn)生一第一中 頻訊號(hào)；將一第二振蕩訊號(hào)和該第一中頻訊號(hào)混頻，并濾除該混頻訊號(hào)中的鏡像訊號(hào)后，產(chǎn) 生一第二中頻訊號(hào)；將該第二中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；以及， 依據(jù)該操作模式，對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行基頻訊號(hào)處理。本發(fā)明所采用的用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)之的訊號(hào)處理裝置，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)仡l率 規(guī)劃，藉由單一訊號(hào)路徑來(lái)達(dá)到處理GPS、Galileo、GL0NASS三個(gè)定位系統(tǒng)的RF訊號(hào)的功 效，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省硬件成本的目的。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。 為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例并配合所附圖 式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為GPS、Galileo、GL0NASS三個(gè)定位系統(tǒng)的頻帶分布圖。圖2為本發(fā)明多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置的一實(shí)施例的方塊圖。圖3為本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置的一實(shí)施例的方塊圖。圖4為本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置的另一實(shí)施例的方塊圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明200多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置210帶通濾波器220低噪聲放大器230、240、430、440鏡像抑制混頻電路231、233、431、433、241、243、441、443 雙端平衡式混頻器
232、242、432、442 相位偏移器234,434多相位濾波器245、445復(fù)合濾波器251、451可變?cè)鲆娣糯笃?53、453自動(dòng)增益控制回路252、452模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器271、281本地振蕩器260、460 基頻電路
6
26IGPS基頻處理器262Galileo 基頻處理器263Glonass 基頻處理器300,400同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置
具體實(shí)施例方式圖1是GPS、Galileo、GL0NASS三個(gè)定位系統(tǒng)的頻帶分布圖。本發(fā)明的主要構(gòu)想系通過(guò)適當(dāng)?shù)仡l率規(guī)劃，讓使用者選擇的定位系統(tǒng)的RF訊號(hào) 通過(guò)，而將其它未選取的定位系統(tǒng)的RF訊號(hào)當(dāng)作鏡像訊號(hào)(image signal)，而將其抑制。 據(jù)此，本發(fā)明可僅利用一個(gè)訊號(hào)路徑來(lái)達(dá)到處理GPS、Galileo、GL0NASS三個(gè)定位系統(tǒng)的RF 訊號(hào)的功效，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省硬件成本的目的。圖2為本發(fā)明多重模式的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器的一實(shí)施例的方塊圖。如 圖2所示，本發(fā)明多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置200包含一帶通濾波器(band-pass filter) 210、一低噪聲放大器(Low Noise Amplifier, LNA) 220、二個(gè)鏡像抑制混頻電路 (image reject mixer) 230、240、一可變?cè)鲆娣轿拇笃?variable gain amplifier) 251、一 自動(dòng)增益控制回路(automatic gain control，AGC) 253、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog to digital converter，ADC) 252、二個(gè)本地振蕩器(local oscillator) 271,281 以及一基頻 電路260。第2圖中信號(hào)傳送以差動(dòng)(differential)信號(hào)為例，可增強(qiáng)噪聲免疫力(noise immunity)，但不限于差動(dòng)信號(hào)，亦可為單端(single sideband)信號(hào)。本發(fā)明多重衛(wèi)星定 位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置200系適用于GPS定位模式、或Galileo定位模式、或Glonass定位 模式、或GPS暨Galileo的多復(fù)位位模式。以下假設(shè)使用者選擇的操作模式為GPS定位模 式，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例。帶通濾波器210經(jīng)由天線接收RF訊號(hào)后，濾除噪聲及其它非1. 5GHz及非1. 6GHz 附近的訊號(hào)，即濾除非GPS系統(tǒng)、非Galileo系統(tǒng)及非Glonass系統(tǒng)所屬頻段的訊號(hào)。接 著，低噪聲放大器101將帶通濾波器210的輸出訊號(hào)放大至一適當(dāng)電平。依據(jù)多重衛(wèi)星定 位系統(tǒng)的組成及操作模式，產(chǎn)生一頻率選擇信號(hào)，本地振蕩器271接收一頻率選擇信號(hào)， 以產(chǎn)生一對(duì)差動(dòng)的本地第一振蕩信號(hào)L01_I、L01_I_ ；另一本地振蕩器281亦接收該頻率 選擇信號(hào)，以產(chǎn)生一對(duì)差動(dòng)的本地第二振蕩信號(hào)L02_I、L02_I_。其中，該頻率選擇信號(hào)是 根據(jù)多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成及操作模式所決定(若是選擇Glonass定位模式，還必須 根據(jù)頻道數(shù)目η，η = 0 24，決定本地振蕩信號(hào))。在本實(shí)施例中，多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)包 含GPS系統(tǒng)、Galileo系統(tǒng)及Glonass系統(tǒng)，其中GPS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)的中心頻率相 同，皆位于1574. 42MHz處，而Glonass系統(tǒng)的中心頻率位于1613. 1093MHz處。因此，本地 振蕩器271產(chǎn)生的第一振蕩信號(hào)L01_I、L01_I_的頻率設(shè)為(1575. 42+1613. 1093)/2 = 1594. 2646 (MHz)。此時(shí)，GPS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)的訊號(hào)為第一中頻訊號(hào)(位于18. 8446 (= 1594. 2646-1575. 42) MHz)，而Glonass系統(tǒng)的訊號(hào)當(dāng)作鏡像訊號(hào)。鏡像抑制混頻電路230包含一正交混頻器(quadrature，mixer,系由二個(gè)雙 端平衡式混頻器(double-balanced mixer) 231、233所組成)、一相位偏移器(phase shifter) 232以及一多相位濾波器(polyphase filter) 234。相位偏移器232接收第一振蕩 信號(hào)L01_I、L01_I_后，并將相位偏移0/90度，以產(chǎn)生四個(gè)信號(hào)L01_I、L01_I_、L01_Q、L01_Q_(圖未示)。其中，同相訊號(hào)L01_I及其互補(bǔ)訊號(hào)L01_I_被饋入雙端平衡式混頻器231， 而正交相位訊號(hào)L01_Q及其互補(bǔ)訊號(hào)L01_Q_被饋入雙端平衡式混頻器233。雙端平衡式混 頻器231將低噪聲放大器220的輸出訊號(hào)及第一振蕩信號(hào)的同相訊號(hào)L01_I及其互補(bǔ)訊號(hào) L01_I_混頻之后，產(chǎn)生第一中頻(位于18. 8446 ( = 1594. 2646-1575. 42)MHz)的同相訊號(hào) Il及其互補(bǔ)訊號(hào)11_ ；而雙端平衡式混頻器233將低噪聲放大器220的輸出訊號(hào)及第一振 蕩信號(hào)的正交相位訊號(hào)L01_Q及其互補(bǔ)訊號(hào)L01_Q_混頻之后，產(chǎn)生該第一中頻的正交相位 訊號(hào)Ql及其互補(bǔ)訊號(hào)Ql_。根據(jù)操作模式，設(shè)定多相位濾波器234的中心頻率在第一中頻 的位置，并藉由適當(dāng)?shù)嘏渲盟膫€(gè)輸入訊號(hào)II、11_、Ql、Ql_，以進(jìn)行相位鑒別處理，亦即讓四 個(gè)輸入訊號(hào)中相位為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的GPS訊號(hào)通過(guò)，而濾除其中相位為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的鏡像訊 號(hào)(Glonass訊號(hào))后，輸出濾波后的第一中頻的四個(gè)正交訊號(hào)FI1、FI1_、FQ1、FQ1_(圖未 示)°在本實(shí)施例中，本地振蕩器281亦依據(jù)上述頻率選擇信號(hào)，以產(chǎn)生的第二振蕩信 號(hào)L02_I、L02_I_，而第二振蕩信號(hào)L02_I、L02_I_的頻率設(shè)為18. 8446+bwl (本例中等于4) =22. 8446 (MHz)。其中，bwl系依據(jù)操作模式所需頻寬及基頻處理器260的解碼需求來(lái)調(diào)整。鏡像抑制混頻電路240包含一正交混頻器(系由二個(gè)雙端平衡式混頻器241、243 所組成)、一相位偏移器242以及一復(fù)合濾波器(complex filter) 245。其中，相位偏移器 242的功能與運(yùn)作方式及相位偏移器232相同，不再贅述。雙端平衡式混頻器241將濾波后 的第一中頻的同相訊號(hào)FIl與其互補(bǔ)訊號(hào)FI1_以及第二振蕩信號(hào)的同相訊號(hào)L02_I與其 互補(bǔ)訊號(hào)L02_I_混頻之后，產(chǎn)生第二中頻(位于4MHz)的同相訊號(hào)12及其互補(bǔ)訊號(hào)12_ ； 而雙端平衡式混頻器243將濾波后的第一中頻的正交相位訊號(hào)FQl與其互補(bǔ)訊號(hào)FQ1_以 及第二振蕩信號(hào)的正交相位訊號(hào)L02_Q與其互補(bǔ)訊號(hào)L02_Q_混頻之后，產(chǎn)生第二中頻的正 交相位訊號(hào)Q2及其互補(bǔ)訊號(hào)Q2_。根據(jù)操作模式，復(fù)合濾波器245的中心頻率被調(diào)到第二 中頻(位于4MHz)且其頻帶寬bw2亦由操作模式所決定。復(fù)合濾波器245運(yùn)作時(shí)有如一個(gè) 帶通濾波器，在接收四個(gè)輸入訊號(hào)12、12_、Q2、Q2_后，藉由選擇性地抑制第二中頻的正頻 率分量或負(fù)頻率分量，以濾除鏡像訊號(hào)，最后輸出一對(duì)差動(dòng)的濾波后第二中頻訊號(hào)。接著，可變?cè)鲆娣糯笃?51將上述濾波后第二中頻訊號(hào)放大至一特定電平，而可 變?cè)鲆娣糯笃?51的電壓增益是由一自動(dòng)增益控制回路253來(lái)控制。接著，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器252將可變?cè)鲆娣糯笃?51的輸出訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一對(duì)差動(dòng)的數(shù)字訊號(hào)，并傳送至基頻電路 260。基頻電路260包含一 GPS基頻處理器261、一 Galileo基頻處理器262及一 Glonass 基頻處理器263，系根據(jù)操作模式，以啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基頻處理器。在本實(shí)施例中，由于操作 模式為GPS定位模式，基頻電路260只有啟動(dòng)GPS基頻處理器261，以對(duì)輸入的數(shù)字訊號(hào)進(jìn) 行分碼多任務(wù)存取(code division multiple access，CDMA)譯碼及后續(xù)的數(shù)字訊號(hào)處理。 與GPS系統(tǒng)位于相同頻段的Galileo系統(tǒng)的訊號(hào)，由于兩者使用的編碼及多任務(wù)方法不同， 可在基頻訊號(hào)處理時(shí)分別譯碼出兩不同系統(tǒng)的訊號(hào)。當(dāng)操作模式為使用者選擇Galileo定位模式時(shí)，本發(fā)明多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào) 處理裝置200，系統(tǒng)除了依據(jù)Galileo系統(tǒng)的需求，調(diào)整參數(shù)bwl、bw2 (其被設(shè)定的值理論 上會(huì)大于在GPS定位模式時(shí)被設(shè)定的值)及基頻電路260會(huì)啟動(dòng)相對(duì)于啟動(dòng)Galileo基 頻處理器262之外，其余參數(shù)及電路運(yùn)作均與GPS定位模式相同。當(dāng)操作模式為當(dāng)使用者選擇GPS暨Galileo定位模式時(shí)，系統(tǒng)除了同時(shí)啟動(dòng)GPS基頻處理器261及Galileo基頻 處理器262之外，其余參數(shù)及電路運(yùn)作均與Galileo定位模式相同(由于Galileo系統(tǒng)的 bwl及bw2值，均大于GPS系統(tǒng))。而當(dāng)操作模式為使用者選擇Glonass定位模式(假設(shè)選 擇頻道6)時(shí)，第一振蕩信號(hào)L01_I、LOl丄的頻率被設(shè)為(1575. 42+1602+0. 5625x6)/2 = 1590. 3975 (MHz)，此時(shí)多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置200除依據(jù)Glonass系統(tǒng)的需求， 調(diào)整參數(shù)bwl、bw2的大小外，并設(shè)定多相位濾波器234的中心頻率在第一中頻的位置，并藉 由適當(dāng)?shù)嘏渲盟膫€(gè)輸入訊號(hào)I1、I1_、Q1、Q1_，以進(jìn)行相位鑒別處理，亦即讓四個(gè)輸入訊號(hào)中 相位為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的鏡像訊號(hào)(Glonass訊號(hào))通過(guò)，而濾除其中相位為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的GPS 訊號(hào)后，輸出濾波后的第一中頻的四個(gè)正交訊號(hào)FI1、FI1_、FQ1、FQ1_，且基頻電路260會(huì)啟 動(dòng)Glonass基頻處理器263，而其余電路運(yùn)作均與GPS定位模式相同。圖3為本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置的一實(shí)施例的方塊圖。比 較圖2與圖3可以觀察到其間的差異在于，本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝 置300系設(shè)置一個(gè)雙端平衡式混頻器231來(lái)取代鏡像抑制混頻電路230，其原因說(shuō)明于后。 本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置300系適用于一個(gè)GPS暨Glonass的多復(fù) 位位模式、一個(gè)Galileo暨Glonass的多復(fù)位位模式及一個(gè)GPS暨Galileo暨Glonass的 多復(fù)位位模式。以下假設(shè)使用者選擇GPS暨Glonass (假設(shè)選擇頻道6)的多復(fù)位位模式， 來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例，而同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置300與多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的 訊號(hào)處理裝置200相同的電路部分，則不再贅述。在第一階段降頻時(shí)，本實(shí)施例系利用一雙端平衡式混頻器231來(lái)將GPS訊號(hào)及 Glonass訊號(hào)同時(shí)降到第一中頻(位于14. 9775MHz)，來(lái)達(dá)到同時(shí)接收GPS訊號(hào)及Glonass 訊號(hào)的目的，而不需處理鏡像訊號(hào)的問(wèn)題，這是因?yàn)镚PS訊號(hào)及Glonass訊號(hào)皆為使用者所 需的訊號(hào)。請(qǐng)注意，因?yàn)樵诎l(fā)射器(transmitter)端GPS訊號(hào)及Glonass訊號(hào)均以CDMA技 術(shù)編碼，因此即使GPS訊號(hào)及Glonass訊號(hào)在第一中頻(位于14. 9775MHz)處重迭，后級(jí)的 GPS基頻處理器261及Glonass基頻處理器263仍可以在進(jìn)行CDMA譯碼后，分別得到各自 的基頻訊號(hào)。另外，參數(shù)bwl、bw2的調(diào)整系以具有較寬帶帶的定位模式做基準(zhǔn)，以本實(shí)施例 而言，應(yīng)以GPS定位模式為準(zhǔn)。至于Galileo暨Glonass的多復(fù)位位模式及GPS暨Galileo 暨Glonass的多復(fù)位位模式的運(yùn)作方式也是類似，不再贅述。圖4為本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置的一實(shí)施例的方塊圖。比 較圖2、圖3及圖4可以觀察到其間的差異在于，本發(fā)明同步暨多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處 理裝置400系設(shè)置上下二個(gè)訊號(hào)路徑，二個(gè)訊號(hào)路徑的電路配置幾乎相同，只在基頻電路 部分有差異。上半部的訊號(hào)路徑用以處理第1圖左側(cè)的GPS訊號(hào)或/及Galileo訊號(hào)，故 基頻電路460只包含一 GPS基頻處理器261及一 Galileo基頻處理器262。同時(shí)，GPS系統(tǒng) 和Galileo系統(tǒng)的中心頻率相同，皆位于1574. 42MHz處。因此，本地振蕩器所產(chǎn)生的第一 振蕩信號(hào)L01_I、L01_I_的頻率設(shè)為1575. 42MHz處。鏡像抑制混頻電路230會(huì)依據(jù)第一 振蕩信號(hào)，直接將射頻訊號(hào)將至第二中頻(亦可以二級(jí)串接方式將射頻訊號(hào)先降至第一中 頻，再降至第二中頻，如圖4所示)，以產(chǎn)生第二中頻訊號(hào)。下半部的訊號(hào)路徑則用以處理 圖1右側(cè)的Glonass訊號(hào)，故基頻電路部分只包含一 Glonass基頻處理器263，同時(shí)，鏡像 抑制混頻電路430會(huì)依據(jù)Glonass系統(tǒng)的需求所產(chǎn)生的第一振蕩信號(hào)，直接將射頻訊號(hào)將 至第二中頻(亦可以二級(jí)串接方式將射頻訊號(hào)先降至第一中頻，再降至第二中頻，如圖4所示)，以產(chǎn)生第二中頻訊號(hào)。本實(shí)施例系適用于一 GPS定位模式、一 Galileo定位模式及一 Glonass定位模式的其中之一或其組合。相較于前面二個(gè)實(shí)施例，雖然本實(shí)施例多一個(gè)訊號(hào)路徑，但在使用者同樣選擇多 重模式(GPS暨Galileo的多復(fù)位位模式除外)時(shí)，本實(shí)施例的訊雜比(signal to noise ratio, SNR)會(huì)優(yōu)于圖3的實(shí)施例，業(yè)者可以根據(jù)成本或性能的需求來(lái)選擇不同實(shí)施例。在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中所提出的具體實(shí)施例僅用以方便說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù) 內(nèi)容，而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的精神及權(quán)利要求的情況， 所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明的范圍。以上雖以實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此限定本發(fā)明的范圍，只要不脫離本發(fā)明 的要旨，該行業(yè)者可進(jìn)行各種變形或變更。
權(quán)利要求
一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置，用于接收一射頻訊號(hào)，并依據(jù)一操作模式，決定所述訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)所述操作模式的一基頻訊號(hào)，其特征在于，所述訊號(hào)處理裝置包含一帶通濾波器，用以濾除所述射頻訊號(hào)中位于所述多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段以外的訊號(hào)，以產(chǎn)生一射頻濾波訊號(hào)；一本地振蕩電路，用以依據(jù)所述操作模式，產(chǎn)生一第一振蕩訊號(hào)及一第二振蕩訊號(hào)；一第一混頻電路，用以將所述第一振蕩訊號(hào)和所述射頻濾波訊號(hào)混頻，并依據(jù)所述操作模式，處理該混頻訊號(hào)，以產(chǎn)生一第一中頻訊號(hào)；一第二混頻電路，用以將所述第二振蕩訊號(hào)和所述第一中頻訊號(hào)混頻，并濾除所述混頻訊號(hào)中的鏡像訊號(hào)后，產(chǎn)生一第二中頻訊號(hào)；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以將所述第二中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；以及一基頻電路，包含復(fù)數(shù)個(gè)基頻處理器，并依據(jù)所述操作模式，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基頻處理器，用以接收所述數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行譯碼處理以產(chǎn)生所述基頻訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第一混頻電路，包含一第一相位偏移器，接收所述第一振蕩訊號(hào)，進(jìn)行相位偏移，以產(chǎn)生一同相與正交相位 的第一振蕩訊號(hào)；一第一正交混頻器，將所述射頻濾波訊號(hào)和所述同相與正交相位的第一振蕩訊號(hào)混 頻，以產(chǎn)生一同相與正交相位的第一中頻訊號(hào)；以及一多相位濾波器，連接所述第一正交混頻器，用以依據(jù)所述操作模式，決定中心頻率， 并濾除所述同相與正交相位的第一中頻信號(hào)的鏡像信號(hào)，以產(chǎn)生所述第一中頻訊號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第一正交混頻器系由二個(gè)雙 端平衡式混頻器所組成。
4.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第二混頻電路，包含一第二相位偏移器，接收所述第二振蕩訊號(hào)，進(jìn)行相位偏移，以產(chǎn)生一同相與正交相位 的第二振蕩訊號(hào)；一第二正交混頻器，將所述第一中頻訊號(hào)和所述同相與正交相位的第二振蕩訊號(hào)混 頻，以產(chǎn)生一同相與正交相位的第二中頻訊號(hào)；以及一復(fù)合濾波器，連接所述第二正交混頻器，濾除所述同相與正交相位的第二中頻信號(hào) 的鏡像信號(hào)后，以產(chǎn)生所述第二中頻信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第二正交混頻器系由二個(gè)雙 端平衡式混頻器所組成。
6.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述本地振蕩電路可由一第一本 地振蕩電路及一第二本地振蕩電路所替代，用以分別產(chǎn)生所述第一振蕩訊號(hào)及所述第二振 蕩訊號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，其還包含 一可變?cè)鲆娣糯笃?，用以放大所述第二中頻訊號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，其中所述操作模式包含一全球衛(wèi) 星定位系統(tǒng)定位模式、一伽利略定位模式、一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位模式及一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)暨伽利略定位模式。
9.如權(quán)利要求8所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述些基頻處理電路包含一全球 衛(wèi)星定位系統(tǒng)基頻處理器、一伽利略基頻處理器及一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)基頻處理器。
10.如權(quán)利要求1所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第一振蕩訊號(hào)的頻率介于兩 個(gè)不同中心頻率的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的中間。
11.如權(quán)利要求9所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述第一振蕩訊號(hào)的頻率為 (1575. 42+1613. 1093)/2 兆赫茲。
12.一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置，用于接收一射頻訊號(hào)，并依據(jù)一操作 模式，決定所述訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)所述操作模式的一基頻訊號(hào)，其特征在于， 所述訊號(hào)處理裝置包含一帶通濾波器，用以濾除所述射頻訊號(hào)中位于所述多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段以外 的訊號(hào)，以產(chǎn)生一射頻濾波訊號(hào)；一本地振蕩電路，用以依據(jù)一中心頻率，產(chǎn)生一振蕩訊號(hào)；一混頻電路，用以將所述振蕩訊號(hào)和所述射頻濾波訊號(hào)混頻，并依據(jù)所述操作模式，處 理所述混頻訊號(hào)，以產(chǎn)生一中頻訊號(hào)；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以將所述中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；以及一基頻電路，包含復(fù)數(shù)個(gè)基頻處理器，并依據(jù)所述操作模式，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的基頻處理 器，用以接收所述數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行譯碼處理以產(chǎn)生所述基頻訊號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述混頻電路，包含一相位偏移器，接收所述振蕩訊號(hào)，進(jìn)行相位偏移，以產(chǎn)生一同相與正交相位的振蕩訊號(hào)；一正交混頻器，將所述射頻濾波訊號(hào)和所述同相與正交相位的振蕩訊號(hào)混頻，以產(chǎn)生 一同相與正交相位的中頻訊號(hào)；以及一濾波器，連接所述正交混頻器，用以依據(jù)所述操作模式，決定中心頻率，并濾除所述 同相與正交相位的中頻信號(hào)的鏡像信號(hào)，以產(chǎn)生所述中頻訊號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述正交混頻器系由二個(gè)雙端 平衡式混頻器所組成。
15.如權(quán)利要求12所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，其還包含 一可變?cè)鲆娣糯笃鳎靡苑糯笏鲋蓄l訊號(hào)。
16.如權(quán)利要求12所述的訊號(hào)處理裝置，其特征在于，所述操作模式包含一全球衛(wèi)星 定位系統(tǒng)定位模式、一伽利略定位模式及一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)暨伽利略定位模式；所述些 基頻處理電路包含一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)基頻處理器、一伽利略基頻處理器。。
17.一種用于多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理方法，用于接收一射頻訊號(hào)，并依據(jù)一操作 模式，決定所述訊號(hào)處理裝置組態(tài)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)所述操作模式的一基頻訊號(hào)，其特征在于， 所述訊號(hào)處理方法包含以下步驟濾除所述射頻訊號(hào)中位于所述多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)所涵蓋頻段以外的訊號(hào)，以產(chǎn)生一射 頻濾波訊號(hào)；依據(jù)所述操作模式，產(chǎn)生一第一振蕩訊號(hào)及一第二振蕩訊號(hào)；將所述第一振蕩訊號(hào)和所述射頻濾波訊號(hào)混頻，并依據(jù)所述操作模式，處理所述混頻 訊號(hào)，以產(chǎn)生一第一中頻訊號(hào)；將所述第二振蕩訊號(hào)和所述第一中頻訊號(hào)混頻，并濾除所述混頻訊號(hào)中的鏡像訊號(hào) 后，產(chǎn)生一第二中頻訊號(hào)；將所述第二中頻訊號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，以產(chǎn)生一數(shù)字信號(hào)；以及 依據(jù)所述操作模式，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行基頻訊號(hào)處理以產(chǎn)生所述基頻訊號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的訊號(hào)處理方法，其特征在于，所述操作模式包含一全球衛(wèi)星 定位系統(tǒng)定位模式、一伽利略定位模式、一全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位模式及一全球衛(wèi)星定位 系統(tǒng)暨伽利略定位模式。
19.如權(quán)利要求17所述的訊號(hào)處理方法，其特征在于，所述第一振蕩訊號(hào)的頻率介于 兩個(gè)不同中心頻率的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的中間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多重衛(wèi)星定位系統(tǒng)的訊號(hào)處理裝置，包含一帶通濾波器、一本地振蕩電路、一第一混頻電路、一第二混頻電路、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及一基頻電路。本發(fā)明通過(guò)適當(dāng)?shù)仡l率規(guī)劃，可以藉由單一訊號(hào)路徑來(lái)達(dá)到處理GPS、Galileo、GLONASS三個(gè)定位系統(tǒng)的射頻訊號(hào)的功效，進(jìn)而有效達(dá)到節(jié)省硬件成本的目的。
文檔編號(hào)G01S5/02GK101907698SQ20091014354
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者楊朝棟, 王富正, 蕭碩源, 陳壽芳 申請(qǐng)人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司;晨星半導(dǎo)體股份有限公司