[发明专利]一种卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置

说明书

技术领域

本发明属于卫星定位用GNSS中频信号采集装置领域，尤其是一种采用FPGA和SDRAM硬件装置，从而实现中频信号准确采集、数据传输稳定、兼容性好的卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置，。

背景技术

目前，卫星定位系统的应用越来越广泛，中国、欧盟和日本等国都在积极发展自己独立的卫星定位系统。而卫星定位接收机中GNSS中频信号接收装置的功能和性能直接影响卫星定位应用的效果，是开发卫星定位应用系统的基础和关键设备。然而，在现有的卫星定位接收机中，其GNSS中频信号接收装置专用集成电路为用户提供的灵活性非常有限，用户开发的算法很难实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种中频信号准确采集、数据传输稳定、兼容性好的卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置。

本发明的目的是这样实现的：一种卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置，其特征包括射频模块、采样模块、FPGA控制模块、缓冲模块、传输模块和计算机，所述射频模块、采用模块、FPGA控制模块、传输模块和计算机顺序连接，其中FPGA模块还与缓冲模块连接；射频模块将GNSS信号进行带通滤波、放大、下变频、低通滤波后输出中频信号；采样模块对射频模块输出的模拟中频信号进行采样，输出数字中频信号；缓冲模块在FPGA控制模块控制下接收数字中频信号，并对采样模块输出的数字中频信号进行缓冲；传输模块从缓冲模块中读取数据，并将数据通过USB总线发送到计算机，FPGA控制模块对传输模块的数据传输进行控制。

所述的射频模块为GP2015芯片，采样模块为AD9283芯片，FPGA控制模块为EP2C15芯片，传输模块为CY7C68013芯片，缓冲模块为CY7C4265芯片。

所述射频模块带通滤波中心频率为1575.42MHz；信号放大增益为15dB；信号下变频中频频率为1.023MHz。

所述采样模块对中频模拟信号采样保持得到8位的数字中频信号，采样频率分别为4MHz、8MHz、16MHz；FPGA控制模块对数字中频信号进行精度控制，转换成2位、4位、8位的数字中频信号；2位的数字中频信号存入缓存模块，当传输模块需要数据时，FPGA控制模块从缓存模块中读取数字中频信号，进行位宽控制，以8位、16位位宽发送传输模块。

所述传输模块将数据通过USB总线发送到计算机，数据传送模式为USB2.0高速、等时模式；计算机的采集程序以等时模式接收传输模块发送过来的数据，并存储在计算机的存储介质上。

本发明的效果是：为了便于研究开发高性能卫星定位接收机，我们设计了一种GNSS信号采集平台。此平台为卫星定位接收机的开发和调试提供稳定、可靠的数字信号，提高开发效率和质量。此平台不仅适合GPS接收机的开发，也适合基于伽利略和北斗等卫星定位系统的接收机的开发。还可以利用此平台研究专用的算法，设计软件接收机，以适应于铁路、民航等对卫星定位精度、灵敏度和动态等性能有特殊要求的领域。

本发明具有以下的优点：(1)采用FPGA和缓冲模块，保证高速率的中频信号稳定无误的采集；(2)采集的数据以文件方式记录计算机的存储介质里，方便后期研究与测试；(3)采用即插即用的USB的数据传输方式，方便易用，传输稳定；(4)采用模块化射频前段设计以及FPGA可配置方案，允许多种的射频模块使用，具有很强的兼容性，不仅适用于GPS接收机的开发，也适用于北斗、伽利略等其它接收机和在民航、铁路领域应用的专用接收机的开发。

附图说明

图1本发明卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置结构框图；

图2本发明卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置电路原理图；

图2本发明卫星定位用GNSS中频信号数字化采集装置工作步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：