專利名稱：接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字廣播通信和導(dǎo)航定位技術(shù)的交叉領(lǐng)域，尤其涉及一種接收 數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字音頻廣播技術(shù)(DAB)是歐洲廠商開發(fā)的全新的數(shù)字化廣播體系，是 繼調(diào)幅、調(diào)頻廣播之后的第三代廣播，是廣播領(lǐng)域中的一場革命，是信息高速 公路的一個重要組成部分。DAB數(shù)字廣播已經(jīng)歷了近十年的發(fā)展，且中國剛 剛頒布了 DAB國家標(biāo)準(zhǔn)(GY/T220.2—2006)于2006年6月1日正式實施。2006 年9月6日，北京DAB移動多媒體廣播將正式開播，同時廣播數(shù)字音頻和視頻 內(nèi)容。
地面數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)(T-DMB)是由韓國建立的，基于數(shù)字音頻廣播 (DAB)系統(tǒng)，在技術(shù)上作了一些修改，以便向手機、PDA (Personal Digital Assistant,個人數(shù)字助理)以及其他便攜設(shè)備播送空中數(shù)字電視節(jié)目。
除具備手機電視功能之外，具備導(dǎo)航定位功能的手機有望成為手機的另一 大熱點。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和私人駕車旅行的興起，具備導(dǎo)航定位功能的手機的 市場前景廣闊，越來越多的人希望手機具備這項功能。導(dǎo)航定位系統(tǒng)包括美國 的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)、歐洲的 伽利略系統(tǒng)、中國的北斗系統(tǒng)等。
但現(xiàn)有的芯片卻只具備DAB/T-DMB和導(dǎo)航定位功能中的 一項功能。例如， frontier-silicon公司的產(chǎn)品Apollo FS1110就只具備DAB/T-DMB功能。這就使 得在同一便攜設(shè)備中實現(xiàn)上述兩種功能難度較大，給同時具備DAB/T-DMB和 導(dǎo)航定位功能的手機或其他便攜設(shè)備的設(shè)計帶來困難。如果在同一便攜設(shè)備中使用分別具有DAB/T-DMB功能和導(dǎo)航定位功能的兩個獨立芯片，則容易產(chǎn)生 相互干擾，而且難以滿足多功能手機或其他便攜設(shè)備小型化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電^各系統(tǒng)和方法，這 種同時具備DAB/T-DMB功能和導(dǎo)航定位功能的電路結(jié)構(gòu)減少了多功能便攜設(shè) 備中兩個單一功能的芯片之間的相互干擾，并且減小了多功能便攜設(shè)備的體積
和重量。
一方面，提出一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)，包括以 下電路
射頻電路，用于接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號并對收到的信號進(jìn)行下 變頻；
解調(diào)電路，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字廣播信號解調(diào)單元、導(dǎo)航定位信 號解調(diào)單元和接口單元。其中
模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，用于對來自射頻電路的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
數(shù)字廣播信號解調(diào)單元，用于將來自ADC的信號中的數(shù)字廣播信號進(jìn)行 解調(diào)并傳送到接口單元；
導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元，用于將來自ADC的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行 解調(diào)并傳送到接口單元。
上述系統(tǒng)中，射頻電路進(jìn)行的下變頻是將收到的信號與其所在波段的頻率 進(jìn)行混頻。
上述系統(tǒng)中，射頻電路接收并下變頻170~ 240MHz波段和1200 ~ 1800MHz波段上的信號。
上述系統(tǒng)中，導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元進(jìn)一步包括以下模塊
ADC采樣數(shù)據(jù)接收模塊，用于從模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC接收ADC采樣數(shù)據(jù)；
輸出數(shù)據(jù)格式化模塊，用于按接口要求對要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化；數(shù)據(jù)輸出模塊，用于按接口要求向接口輸出數(shù)據(jù)。
上述系統(tǒng)中，導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元還包括以下模塊中的至少一個
ADC采樣數(shù)據(jù)濾波模塊，用于對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；
采樣速率變換模塊，用于對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣速率變換；
同步模塊，用于對導(dǎo)航定位信號進(jìn)行同步；
偽距測量模塊，用于根據(jù)導(dǎo)航定位信號進(jìn)行偽距測量；
定位解算模塊，用于按照預(yù)定算法進(jìn)行定位解算。
上述系統(tǒng)中，接口單元支持以下設(shè)備接口類型中至少一種
串行外圍接口 SPI;
安全數(shù)字卡輸入輸出SDIO;
多J 某體卡MMC;
通用異步收發(fā)信機UART接口 ；
通用串行總線USB接口；
內(nèi)部集成電路I2C接口。
另一方面，提出一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的方法，包括以下 步驟
接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號并對收到的信號進(jìn)行下變頻；
對下變頻后的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的數(shù)字廣播信號進(jìn)行解調(diào)并輸出；
將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)并輸出。
上述方法中，下變頻是將收到的信號與其所在波段的頻率進(jìn)行混頻。
上述方法中，接收和下變頻是對170 ~ 240MHz波段和1200 ~ 1800MHz波
段上的信號進(jìn)行的。
上述方法中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)進(jìn)一步包括
以下步驟
接收模數(shù)轉(zhuǎn)換后的ADC采樣數(shù)據(jù)；
按接口要求對要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化；
按接口要求向接口輸出數(shù)據(jù)。
上述方法中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)還包括以下
步驟中的至少一個
對ADC釆樣^:據(jù)進(jìn)4f濾波；
對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣速率變換；
對導(dǎo)航定位信號進(jìn)行同步；
根據(jù)導(dǎo)航定位信號進(jìn)行偽距測量；
按照預(yù)定算法進(jìn)行定位解算。
本發(fā)明主要的優(yōu)點和特點如下
1 )提高了同時具備DAB/T-DMB功能和導(dǎo)航定位功能的手機或其他便攜 設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低了設(shè)備制造成本；
2)使得同時具備DAB/T-DMB功能和導(dǎo)航定位功能的手機或其他便攜設(shè) 備更加輕便，方便了用戶的使用。


圖1示出數(shù)字廣播信號或?qū)Ш蕉ㄎ恍盘柕耐暾邮障到y(tǒng)；
圖2是本發(fā)明改進(jìn)后的射頻電路組成結(jié)構(gòu)的示意圖3是本發(fā)明改進(jìn)后的解調(diào)電路組成結(jié)構(gòu)的示意圖4是圖3所示的解調(diào)電路中的導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
DAB/T-DMB占用的頻率包括兩個波段Band III波段170 ~ 240MHz和L 波段1452MHz ~ 1492MHz。
導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以GPS為例，其頻率為12W.6MHz和15乃42MHz。
本發(fā)明提出 一種新的電路實現(xiàn)方式，能夠接收170 ~ 240MHz和 1200MHz~ 1800MHz的信號。這樣不僅完全能接收DAB/T-DMB的信號，也能 接收諸如GPS,以及所有在1200MHz ~ 1800MHz之內(nèi)的導(dǎo)航定位信號。
接收DAB/T-DMB數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號都需要射頻電路和解調(diào)電 路。因此，數(shù)字廣播信號的接收系統(tǒng)與導(dǎo)航定位信號的接收系統(tǒng)類似，都是由 射頻電路和解調(diào)電路組成一個完整的接收系統(tǒng)。數(shù)字廣播信號或?qū)Ш蕉ㄎ恍盘?的完整接收系統(tǒng)如圖1所示。
本發(fā)明的接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)包括對射頻電路 和解調(diào)電i 各兩部分的改進(jìn)。
首先，本發(fā)明改進(jìn)后的射頻電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。對該電路結(jié)構(gòu)的信號處 理過程描述如下
第一步，接收Band III波段數(shù)字廣播信號和L波段數(shù)字廣播信號與L波段 導(dǎo)航定位信號。Band in數(shù)字廣播信號通過Band III數(shù)字廣播信號用天線101 接收，經(jīng)過170 ~ 240MHz Band III低噪聲i文大器102方文大之后送入波段切換 開關(guān)105; L波段數(shù)字廣播信號和L波段導(dǎo)航定位信號通過數(shù)字廣播信號和導(dǎo) 航定位信號共用L波段天線103接收，經(jīng)過1200 ~ 1800MHz L波段低噪聲放 大器104放大之后送入波段切換開關(guān)105。
第二步，對收到的Band III波段數(shù)字廣播信號和L波段數(shù)字廣播信號與L 波段導(dǎo)航定位信號進(jìn)行下變頻。波段切換開關(guān)105從送入的兩路信號中選擇 170 ~ 240MHz Band III上的信號送入I支路混頻器106和Q支路混頻器109之 一，與頻率綜合器112送入的170 ~ 240MHz的信號進(jìn)行混頻；選擇1200 ~ 1800MHz L波段上的信號送入I支路混頻器106和Q支路混頻器109中的另一 混頻器，與頻率綜合器112送入的1200 ~ 1800MHz的信號進(jìn)行混頻。其中，
0度信號和90度信號。
第三步，輸出下變頻后的Band III波段數(shù)字廣播信號和L波段數(shù)字廣播信
號與L波段導(dǎo)航定位信號。混頻后的I支路信號經(jīng)過低通濾波器107濾波、可 變增益放大器108放大之后送出；混頻后的Q支路信號經(jīng)過低通濾波器110濾 波、可變增益放大器111放大之后送出。
與現(xiàn)有的產(chǎn)品如frontier-silicon公司的Apollo FS1110相比，圖2所示的射 頻電路的顯著改進(jìn)在于
1 )L波段天線的適應(yīng)頻率從1452MHz~ 1492MHz擴(kuò)展到1200 ~ 1800MHz;
2 )L波段低噪聲放大器的適應(yīng)頻率從1452MHz ~ 1492MHz擴(kuò)展到1200 ~ 1800MHz;
3 )頻率綜合器產(chǎn)生的L波段頻率從1452MHz ~ 1492MHz擴(kuò)展到1200 ~ 1800MHz;
4 )混頻器可以適應(yīng)1200 ~ 1800MHz的頻率；
5) 低通濾波器的截止頻率可以根據(jù)接收信號的不同而改變，既適應(yīng)數(shù)字 廣播信號，也適應(yīng)導(dǎo)航定位信號；
6) 可變增益放大器既適應(yīng)數(shù)字廣播信號，也適應(yīng)導(dǎo)航定位信號。 經(jīng)過上述改進(jìn)，本發(fā)明的射頻電路結(jié)構(gòu)既能接收數(shù)字廣播信號，也能接收
導(dǎo)航定位信號。
其次，本發(fā)明改進(jìn)后的解調(diào)電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，本發(fā)明的技術(shù)方案是在 現(xiàn)有的數(shù)字廣播信號解調(diào)電路上增加了導(dǎo)航定位信號解調(diào)電路。對圖3所示的 電路結(jié)構(gòu)的信號處理過程描述如下
第一步，對來自射頻電路的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。若來自射頻電路的信號包 括I支路和Q支路，則自射頻電路I支路來的信號經(jīng)ADC ( Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)201完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，自射頻電路Q支路來的信號經(jīng) ADC 202完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。若來自射頻電路的信號為中頻信號，則沒有Q支路。 也就是說，自射頻電路Q支路上的ADC 202是可選的，見圖3中用虛線表示 的方框，如果確認(rèn)射頻電路只輸出一路數(shù)據(jù)，該支^各ADC就可省去。
第二步，對來自ADC的信號進(jìn)行解調(diào)。經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號送入數(shù)字廣播信號解調(diào)單元203解調(diào)，同時也送入導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元204解調(diào)。數(shù)字 廣播信號解調(diào)單元203和導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元204可以同時工作，也可以不 同時工作，不同時工作時數(shù)字廣播信號解調(diào)單元203和導(dǎo)4元定位信號解調(diào)單元 204可以共用部分電i 各。
第三步，輸出解調(diào)后的數(shù)據(jù)。解調(diào)后的結(jié)果送入接口單元(SPI、 SDIO、 MMC、 UART、 USB、 12C等)205,然后送入主機。
圖3所示的解調(diào)電路結(jié)構(gòu)中比現(xiàn)有的解調(diào)電路芯片，例如卓勝^f效電子(上 海)有限公司的MXD0120有如下改進(jìn)
1 )增加了導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元204;
2)完善了接口單元205。
圖4是圖3所示的解調(diào)電路結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示 意圖，該導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元包括以下全部或部分功能模塊
ADC采樣數(shù)據(jù)接收模塊204A、 ADC采樣數(shù)據(jù)濾波模塊204B、采樣速率 變換模塊204C、同步模塊204D、偽距測量模塊204E、定位解算模塊204F、 輸出數(shù)據(jù)格式化模塊204G、數(shù)據(jù)輸出模塊204H。
需要說明的是，當(dāng)導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元中既有ADC采樣數(shù)據(jù)濾波204B 又有采樣速率變換模塊204C時，這兩個模塊的連接順序可以交換，而圖4為 了便于說明只給出了其中 一種情況。
與上述導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元的組成結(jié)構(gòu)相對應(yīng)地，該導(dǎo)航定位信號解調(diào) 單元的信號處理過程包括以下全部或部分步驟
第一步，接通ADC采樣數(shù)據(jù)。
第二步，對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
第三步，對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣速率變換。
第四步，對導(dǎo)航定位信號進(jìn)行同步?？梢赃M(jìn)行時間同步和頻率同步之一， 也可以既進(jìn)行時間同步又進(jìn)行頻率同步。
第五步，根據(jù)導(dǎo)航定位信號進(jìn)行偽距測量。第六步，按照預(yù)定算法進(jìn)行定位解算。
第七步，按接口要求對要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化處理。 第八步，按接口要求向接口輸出數(shù)據(jù)。
需要說明的是，當(dāng)導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元的信號處理過程中既有對ADC 采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的步驟又有對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣速率變換的步驟時， 這兩個步驟的處理順序可以交換。
本發(fā)明完善后的接口單元205支持SPI ( Serial Peripheral Interface,串行外 圍接口 )、 SDIO( Secure Digital Card Input/Output,安全數(shù)字卡輸入輸出)、MMC (Multimedia Card, 多媒體卡)、UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用異步收發(fā)信機)、USB ( Universal Serial Bus，通用串行總線)、 I2C (Inter-Integrated Circuit，內(nèi)部集成電路)等主要設(shè)備接口 。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)4亍各種改動和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括以下電路射頻電路，用于接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號并對收到的信號進(jìn)行下變頻；解調(diào)電路，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、數(shù)字廣播信號解調(diào)單元、導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元和接口單元；其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，用于對來自射頻電路的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；數(shù)字廣播信號解調(diào)單元，用于將來自ADC的信號中的數(shù)字廣播信號進(jìn)行解調(diào)并傳送到接口單元；導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元，用于將來自ADC的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)并傳送到接口單元。
2、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻電路進(jìn)行的下變頻 是將收到的信號與其所在波段的頻率進(jìn)行混頻。
3、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻電路接收并下變頻 170 ~ 240MHz波段和1200 ~ 1800MHz波段上的信號。
4、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元 進(jìn)一步包括以下模塊ADC采樣數(shù)據(jù)接收模塊，用于從模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC接收ADC采樣數(shù)據(jù)； 輸出數(shù)據(jù)格式化模塊，用于按接口要求對要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化； 數(shù)據(jù)輸出模塊，用于按接口要求向接口輸出數(shù)據(jù)。
5、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元 還包括以下模塊中的至少 一個ADC采樣數(shù)據(jù)濾波:模塊，用于對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波； 釆樣速率變換模塊，用于對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣速率變換； 同步模塊，用于對導(dǎo)航定位信號進(jìn)行同步；偽距測量模塊，用于根據(jù)導(dǎo)航定位信號進(jìn)行偽距測量； 定位解算模塊，用于按照預(yù)定算法進(jìn)行定位解算。
6、 權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口單元支持以下設(shè)備接 口類型中至少一種串行外圍接口 SPI;安全數(shù)字卡輸入輸出SDIO;多媒體卡MMC;通用異步收發(fā)信機UART接口 ；通用串行總線USB接口；內(nèi)部集成電路I2C接口。
7、 一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的方法，其特征在于，該方法 包括以下步驟接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號并對收到的信號進(jìn)行下變頻； 對下變頻后的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的數(shù)字廣播信號進(jìn)行解調(diào)并輸出； 將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)并輸出。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述下變頻是將收到的信號 與其所在波段的頻率進(jìn)行混頻。
9、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收和下變頻是對170 ~ 240MHz波段和1200 ~ 1800MHz波段上的信號進(jìn)行的。
10、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中 的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)進(jìn)一 步包括以下步驟接收模數(shù)轉(zhuǎn)換后的ADC采樣數(shù)據(jù)； 按接口要求對要輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化； 按接口要求向4妄口輸出數(shù)據(jù)。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)還包括以下步驟中的至少 一個: 對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波； 對ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行釆樣速率變換； 對導(dǎo)航定位信號進(jìn)行同步； 根據(jù)導(dǎo)航定位信號進(jìn)行偽距測量； 按照預(yù)定算法進(jìn)行定位解算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號的電路系統(tǒng)和方法。該電路系統(tǒng)包括射頻電路和解調(diào)電路。射頻電路接收數(shù)字廣播信號和導(dǎo)航定位信號并對收到的信號進(jìn)行下變頻。在解調(diào)電路中，ADC對來自射頻電路的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；數(shù)字廣播信號解調(diào)單元將來自ADC的信號中的數(shù)字廣播信號進(jìn)行解調(diào)并傳送到接口單元；導(dǎo)航定位信號解調(diào)單元將來自ADC的信號中的導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解調(diào)并傳送到接口單元。這種同時具備數(shù)字廣播功能和導(dǎo)航定位功能的電路結(jié)構(gòu)減少了多功能便攜設(shè)備中兩個單一功能的芯片之間的相互干擾，并且減小了多功能便攜設(shè)備的體積和重量。因此，提高了同時具有這兩種功能的便攜設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低了制造成本。
文檔編號H04B7/185GK101339034SQ20071011820
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者葉喜濤, 杰 陳 申請人:廣信創(chuàng)新微電子技術(shù)(北京)有限公司