具有散置频率分配的同时信号接收机的制作方法_2

文档序号:9402332阅读:来源:国知局
计数、大小和功率使用。
[0038] 在一个实施例中,下变频器152可以接收两个或更多信号并且将每个信号散置在 频域中,以使得每个信号不与任何其他信号交叠。在一些示例实施例中,下变频器152被配 置成将第一信号的基带信号置于零IF(ZIF)(例如,OMHz)、甚低IF(VLIF)(例如,± IMHz)、 或者低IF(LIF)0MHz(ZIF)(例如,±3MHz)处。在该实施例中,第一信号的基带信号可以被 散置成远离第二信号。第一信号在路径154上被传送到组合器158,并且第二信号在路径 156上被传送到组合器158。在一个实施例中,组合器158在路径160上递送经组合信号, 包括基带(BB)信号(例如,L1/R1和L2/R2 BB信号)以减少模拟信号处理器150与数字 信号处理器170之间的接口线(和/或引脚)的数目。在一个实施例中,组合器158组合 这些信号,以使得这些信号如图3a中所示的那样在频域中保持分开。组合器158可以在电 压域或电流域中组合路径154和156上的信号。组合器158可以在路径160上将信号输出 到数字信号处理器170中的模数转换器。在示例实施例中,数字信号处理器170可以位于 与模拟信号处理器150不同的物理芯片上。替换地,数字信号处理器170在与模拟信号处 理器相同的芯片上。在一个实施例中,组合器158可以是基带电流模式组合器。
[0039] 根据一个实施例,设备120可以配置成确定某些GNSS信号正被扰乱、干扰、或不能 胜任用于导航、目标导向和/或定位操作。在示例实施例中,L1/R1频带中的定位信号可能 被扰乱或具有不良信号质量。在一个实施例中,作为响应,设备120可以确定需要L2/R2频 带以继续确定该设备的位置,并且模拟信号处理器150能提供L2/R2频带中的收到信号而 没有复用和信号降级。在另一实施例中,L2/R2频带可以在没有L1/R1扰乱信号的情况下 被使用。
[0040] 来自各种类型的发射机的信号可以扰乱或干扰GNSS信号。例如,Ll信号可能 被其他信号(诸如但不限于,788MHz (B13/14)处的二次谐波信号、被1851MHz (PCS)和 1783MHz (AWS)互调的信号、被2. 4GHz (WLAN)和825MHz (蜂窝小区)互调的信号等等)扰乱 或干扰。可以通过同时的L1/L2和/或R1/R2接收来避免L1/R1扰乱。L2干扰避免可以结 果得到反扰乱和差分式GNSS(例如,GPS)方案。然而,同时的L1/L2信号接收可以导致常 规接收机中面积、使用的功率、和引脚的增加。在一个实施例中,具有针对散置频率分配来 配置的本机振荡器(LO)的下变频器被有利地用在模拟处理器150中。在一个实施例中,来 自天线142和144的信号可以通过恰适地选取LO频率来被下变频,以使得在中频信号(IF) 的频域中,L2信号的基带信号被置于LI和/或Rl的基带信号之间。
[0041] 参见图lb,根据一示例实施例示出了用于处理信号的方法180的流程图。在一个 实施例中,这些信号可以是包括一个或多个GPS信号的GNSS定位信号,但是任何类型的信 号都能够被用在方法180中。方法180包括可以在模拟处理器150中实现的步骤182。在 一个实施例中,步骤182可以由下变频器205 (图2a)、混频器243和244 (图2b)、或混频器 283和284 (图2c)实现。在步骤182,在一个实施例中,下变频器使用本机振荡器混频方案 来将这两个信号之一下变频成LIF、VLIF或ZIF信号,并且将这两个信号中的另一个下变 频成IF信号。本机振荡器频率被选取以恰适地将这些信号下变频到恰适的频带。在步骤 184,在一个实施例中,模拟信号处理器组合第一 IF信号和第二IF信号的至少一部分以在 输出信号路径上提供经组合的信号以用于由数字信号处理器接收。在步骤186,在一个实施 例中,在共用模数转换器(ADC)接收此经组合的IF信号之后,数字信号处理器可以同时滤 波和解调该信号。在一个实施例中,经组合的信号可以由在电流模式中操作的共用驱动器 或放大器来向ADC提供。在另一实施例中,驱动器可以在电压模式中操作。
[0042] 参见图2a,接收机130包括模拟信号处理器150、模拟信号路径161和数字信号处 理器170。接收机130配置成处理来自一个或多个GNSS系统的信号。在一些实施例中,接 收机130被配置成处理GPS L1/L2频带和GLONASS R1/R2频带(例如,模拟信号的两个或 更多个、或者四个或更多个不同的带宽)。
[0043] 在处理了这些不同带宽的信号之后,模拟信号处理器150可以在模拟信号路径 161上生成向数字信号处理器170递送的单个信号。在一个实施例中,模拟信号路径161可 以具有单个导体或用于差分信号的导体对。模拟信号处理器150包括一个或多个前端电路 201、203,下变频器205,两个或更多个滤波器210和212 (例如,基带或IF滤波器),组合器 214和输出驱动器216 (例如,基带或IF输出驱动器)。数字信号处理器170包括生成单个 数字信号的单个模数转换器220,该单个数字信号由数字下变频器221下变频。基带处理器 224、226、228、230和232配置成从数字下变频器221生成的输出提取具有恰适类型的原始 带宽的信号。在一些实施例中,基带处理器224、226、228、230和232配置成提取原始属于 四个或更多不同模拟频带的数字信号。取决于系统准则和设计规范,可以利用更少或更多 的基带处理器。
[0044] 在一个实施例中,由前端电路201和203在路径143和145处接收两个信号。在一 个实施例中,路径143和145上的信号可以同时从天线142和144接收。在一个实施例中, 前端电路201和203可以放大这些同时接收到的信号(例如,RF信号,诸如L1/R1和L2/R2 信号)。在一些实施例中,前端电路201和203可包括前置滤波器(例如,在下变频滤波器 之前)、低噪声放大器(LNA)和增益电路。这些前置滤波器的中心可以趋向L1/R1和L2/R2 频带。在其他实施例中,RF前端电路201和203可以随天线142和144 一起放置。
[0045] 下变频器205使用两个不同的本机振荡器,或者使用下变频频率被修改以将来自 电路201和203的信号下变频的同一本机振荡器。在一个实施例中,这些信号被下变频到 基带或中频(IF)并且在路径207和209上提供。在一个实施例中,路径207和209上的 信号之一被下变频成零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号,而另一信号被下变频 到-25MHz与+24MHz之间并且落在ZIF、VLIF和LIF范围之外的频率范围。替换的频率范 围包括-20. 6MHz 到 +16MHz、-18. 6MHz 到 +14MHz、-14. 6MHz 到 +12MHz 等。在一个实施例 中,下变频器205配置成使用ZIF、VLIF或LIF频谱之一将经下变频的L2频率散置在经下 变频的Ll和Rl频谱之间。在一个实施例中,图l、2a和2c中所示的电路生成具有正和负 频率两者的模拟信号。图2b中所示的电路生成具有正频率的模拟信号。在一个实施例中, 如参考图3d所讨论的,图2b中所示的电路不能生成具有负频率的信号。
[0046] 在一个实施例中,下变频器205可以接收两个或更多个GNSS信号并且将每个信 号散置在频域中,以使得每个信号不与任何其他信号交叠。在一些示例实施例中,下变频 器205被配置成将L2信号的基带信号(L2 BB信号)置于OMHz (ZIF)、± IMHz (VLIF)、或 ± 3MHz (LIF)处。在该实施例中,Ll信号的基带信号(LI BB信号)可以被散置成远离L2 BB信号。
[0047] 在一个实施例中,路径207和209各自可以是用于经下变频信号的I和Q分量的 两个有线路径,或者用于经下变频信号的I和Q分量的四个有线差分路径。在一个实施例 中,在下变频之后,经下变频的信号分别在路径207和209上由滤波器210和212滤波,并 且由组合器214组合。在一个实施例中,滤波器210和212可以是低通、带通、或高通滤波 器以选择性地放行ZIF、VLIF或LIF信号。在一个实施例中,滤波器210和212中的一个是 基带或ZIF、VLIF或LIF滤波器,并且滤波器210和212中的另一个是具有在LIF与IF之 间的范围的滤波器。组合器214可以是电流模式基带滤波器或电压模式组合器。
[0048] 在一个实施例中,滤波器210从接收自下变频器205的L2和/或R2信号中滤出 高频扰乱和谐波。在一个实施例中,滤波器212从接收自下变频器205的Ll和/或Rl信 号中滤出高频扰乱和谐波。
[0049] 路径211和213上的信号由组合器214组合并且结果所得的信号跨路径215被提 供到输出驱动器216。驱动器216将经组合的信号提供到路径161以用于由数字信号处理 器170接收。模数转换器220将路径161上的模拟信号转换成数字信号以用于由基带处理 器 224、226、228、230 和 232 处理。
[0050] 在该实施例中,LI BB信号可以位于离OMHz为-13. 6MHz处。在另一实施例中,下 变频器205可以将LI BB信号定位在OMHz处并且将L2 BB信号定位在-13. 6MHz处。在其 他实施例中,被散置可以意味着在这两个或更多个信号被下变频后,每个信号不与任何其 他信号的带宽交叠。在一些实施例中,被散置的信号在频域中是不互相交叠的。下变频器 205可以包括一个或多个本机振荡器,每个本机振荡器被配置成生成具有用于降低原始RF 信号的频率的匹配频率的信号。例如,在一个实施例中,为了将L2 BB信号从1227. 6MHz下 变频成VLIF+lMHz信号,下变频器205中的本机振荡器被配置成生成具有1226. 6MHz频率 的信号,以使得仅有+IMHz信号余留。如以上所提到的,图la、2a和2c中所示的电路生成 具有正和负频率两者的模拟信号。在一个实施例中,图2b中所示的电路生成具有正频率的 模拟信号。在一个实施例中,如由图3d所解说的,图2b中所示的电路不能生成具有负频率 的信号。
[0051] 在一个实施例中,组合器214在路径215上递送经组合信号,其包括BB信号(例 如,L1/R1和L2/R2 BB信号),以减少模拟信号处理器150与数字信号处理器170之间的接 口线(和/或引脚)的数目。在一个实施例中,组合器214组合这些信号,以使得这些信号 如图3a中所示的那样在频域中保持分开。组合器214可以在电压域或电流域中组合信号 211和213。组合器214可以在路径215上向输出驱动器216输出信号,输出驱动器216经 由路径161向转
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