一種將gps衛星信號轉換為基帶信號的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及GPS衛星信號處理領域，尤其涉及一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法。
【背景技術】
[0002]全球定位系統(英語:Global Posit1ning System，簡稱GPS)，又稱全球衛星定位系統，是一個中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。可滿足位于全球任何地方或近地空間的用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。
[0003]GPS衛星信號采用碼分多址(CDMA)調制技術合成，其完整信號包括載波、偽隨機碼和數據碼。信號載波處于L波段，三個載波的頻率分別記著L1 (1575.42MHz)、L2(1227.6MHz)和L5(1176.45MHz)。目前每顆衛星都在L1和L2兩個頻率以及部分衛星在L5頻率上發射測距碼和導航電文。這個導航電文包括了:衛星的軌道參數、時鐘參數、軌道修正參數、大氣對GPS信號折射的修正值等，導航電文供用戶接收機確定衛星發射信號時的位置(衛星星座中絕對位置)和時間；測距碼碼元的跳動用來計算從衛星到接收機的時間即傳輸時延，然后再轉換成距離，從而得到用戶機到衛星的相對距離。絕對位置與相對位置相結合就得到了用戶接收機的絕對位置。
[0004]目前實際應用的GPS接收機電路一般的工作方式是將GPS衛星信號從環境噪聲中濾出，提供適當的增益，并轉化為基帶數字信號，以滿足后續基帶數字信號處理單元的需求。因此，通常的方法是使用混頻器對GPS衛星信號進行下變頻。這樣可以大大降低對A/D轉換電路和基帶處理電路的技術指標需求指標需求難度，但是利用混頻器將高頻GPS衛星信號變換到較低中頻頻率的同時引入了鏡頻干擾。
【發明內容】
[0005]鑒于目前GPS衛星信號處理領域存在的上述不足，本發明提供一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法，能夠降低鏡頻干擾，并降低了各衛星信號之間的串擾。
[0006]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:
[0007]—種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法，所述將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法包括以下步驟:
[0008]將GPS衛星信號進行放大處理；
[0009]將處理后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離；
[0010]將剝離后的衛星信號與低本振載波信號進行上變頻處理；
[0011]將變頻后的衛星信號進行I/Q分離后與高本振載波信號合成產生近零中頻信號；
[0012]將該近零中頻信號進行數模轉換為零中頻數字信號，所述零中頻數字信號即為基帶信號。
[0013]依照本發明的一個方面，所述將GPS衛星信號進行放大處理的具體可為:采用低噪音放大器電路接收來自天線的GPS衛星信號，然后進行放大處理。
[0014]依照本發明的一個方面，所述將處理后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離包括:通過功率分配器電路將對GPS衛星信號分為GPSL1/L2/L5三個頻段的衛星信號，實現三路復用。
[0015]依照本發明的一個方面，所述將處理后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離包括:針對不同頻段的GPS衛星信號用特定中心頻率的濾波器進行選通，實現對GPSL1/L2/L5三個頻段的衛星信號剝離。
[0016]依照本發明的一個方面，所述將剝離后的衛星信號與低本振載波信號進行上變頻處理包括:將GPS衛星信號與本振電路的產生的載波信號通過鏡像抑制混頻器進行上變頻處理，產生一個新的頻率，新產生的信號頻率值等于衛星信號頻率值加低本振載波信號。
[0017]依照本發明的一個方面，所述低本振載波信號由低本振電路產生，所述低本振電路的載波中心頻范圍是300MHz-400MHz。
[0018]依照本發明的一個方面，所述將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法還包括:通過AGC電路對近零中頻信號進行放大處理。
[0019]依照本發明的一個方面，所述將變頻后的衛星信號進行I/Q分離后與高本振載波信號合成產生近零中頻信號包括:對本振電路產生的本振信號進行1/4相位調整，分出I/Q兩路，然后分別用于實現衛星信號的I/Q分離。
[0020]依照本發明的一個方面，所述將變頻后的衛星信號進行I/Q分離后與高本振載波信號合成產生近零中頻信號包括:通過混頻器將衛星信號和本振輸出的載波信號合成產生靠近零中頻的新信號，然后經過低通濾波器進行過濾，得到純凈的零中頻信號。
[0021]依照本發明的一個方面，所述高本振載波信號由高本振電路產生，所述高本振電路載波頻率范圍是1545MHz-1615MHz。
[0022]本發明實施的優點:本發明所述的將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法通過將放大后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離，將剝離后的衛星信號與低本振載波信號進行上變頻處理，隨后將變頻后的衛星信號進行I/Q分離后與高本振載波信號合成產生近零中頻信號，再經數模轉換成基帶信號。對每個頻段的GPS衛星信號均進行單獨的信號處理，對每個頻段的GPS衛星信號都進行上變頻處理，降低了鏡頻干擾，實現GPS各個頻點信號的載波頻率統籌，對每個頻點信號再進行獨立的下變頻、濾波、放大及A/D轉換為基帶信號，降低了各衛星信號之間的串擾，為基帶處理電路提供足夠的信噪比，既降低了對A/D轉換電路和基帶處理算法的技術指標需求又保證了信號質量。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發明所述的一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]如圖1所示，一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法，所述將GPS衛星信號轉換為基帶信號的方法包括以下步驟:
[0027]步驟S1:將GPS衛星信號進行放大處理；
[0028]所述步驟S1將GPS衛星信號進行放大處理的【具體實施方式】可為:接收來自天線的GPS衛星信號，然后采用低噪音放大器電路進行放大處理。
[0029]步驟S2:將處理后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離；
[0030]所述步驟S2將處理后的GPS衛星信號進行三路復用實現對各頻段的衛星信號剝離的【具體實施方式】可為:通過功率分配器電路將對GPS衛星信號分為GPSL1/L2/L5三個頻段的衛星信號，實現三路復用，也就是講GPS衛星信號通過功率分配器電路分為GPS 11/L2/L5三個頻段的衛星信號待用，然后針對不同頻段的GPS衛星信號用特定中心頻率的濾波器進行選通，實現對GPSL1/L2/L5三個頻段的衛星信號剝離。
[0031]在實際應用中，所述GPS L1頻段的衛星信號對應的特性中心頻率的濾波器的中心頻率為1575.42MHz ;所述GPS L2頻段的衛星