论文研究-GPS软件接收机射频前端的设计与实现 .pdf

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GPS软件接收机射频前端的设计与实现,高龙飞,黎淑兰,本文设计并实现了一种用于GPS软件接收机的射频前端电路。由GP2015构成GPS信号接收和下变频模块,使用CY7C68013A对下变频后的GPS信号进行��
国科技论文在线 Hit pern ITlaIll# ItIr To) uSing standard toois Fxt XTAl willI l'Jwer-PoWet upLion X2LP 0.5 X20 8051 Core 10 FLL 121744aMHz 20 four cocks/cycle And itin Abundent inclucing twO USARTS connected f /ull-spedd DDR GPIF to asic dsp or bu 16 KB standards such as Smart XCVR RAM ECC CTL (61 ∧ TAPL. EPP etc 110 full-speed and Ihe high-speed XCVR 4kBK=816 Up to 9s MBy"ess b arst rate SPEED chanced usB core Sort ConFIgurat FIFO and endpoint memory Simplifies 8051 ccde Easy firmware changes (Ilas.el oI sl ve upend lion) 的逻辑结构 射频前端整杌电路设计 图便是以 和 为核心构成的软件接收机射频前端电路的设 计框图。 分频器 图射频前端电路整体结构 低噪声放大器()使用的是 公司的 在 时的噪声系 数()只有,而此时增益可以达到近 非常适合用于微弱信号的放大 低噪放后的 的带通滤波器用于滤除无用的频率成分,保证只有所需频率的信号 进入 这里选用的是 需要外部提供一个 )的抽样时钟对下变频后的信号进行 抽样,从而输出 的抽样信号。通常的做法是使用 中的分频器对 输出的 时钟进行分频,而木文将 的功能都设计到了软件中,故使用基木 逻辑设计了一个分频的电路,为 提供所需的时钟信号。经过仿真验证,该分频电 路完全满足 的需求。分频后的时钟信号还提供给 作为抽样吋钟。 国科技论文在线 晶体与 内部的振荡电路起构成时钟产生电路,为 中的控制器和微控制器提供 的系统时钟。挂接在总线上的 主要用于存储的配置信息,如 在复位的时候会读取 中固定位置的信息作为的配置信息。 电路优化 的片上在工作时,它的锁相环()电路需要经由一个外部环路滤波器 (见图(),由电容 和电阻组成)进行滤波,这个环路滤波器能够辊射出 和 的频率分量,从而可能导致不可控的电磁辐射。为了减少可能产生的电磁丁扰 问题,在 的脚和连接它的外部电容之间,串联了一个的电感,抑制从 脚发出的射频能量,减少了可能产生的电磁干扰。修改前、后的电路比对如如图所示 For 15kHz PLL Lcop Bandwidth C1=470n「 C2= 10DF R2=270olms PIN 2 Pidk PLLFILT1 PLLFILT2 VCO TUNING VOLTAGE R3 R150R 100 E AC GROUND PHASE /CO DLTECTOR ()修改前电路结构 CI FoI 15kHz PLL Loop BandwidTh C1=470nF AYYYY C2=10nF R2=270hS (=1uH) PIN 2 PLLFILT1 PLLFILT2 VCO TUN|NG√ OLTAGE R150k 100R I *=AC GROUND PHASE VCO DETECTOR ()修改后电路结构 图修改电路结构,减少的电磁辐射 电路调试结果 根据电路的整体结构框图,并参照相关器件的参考电路,对射频前端的电路进行了原理 图设计和布线并交付制板,最后进行了焊接调试。最终调试结果显示,射频模块可以 国科技论文在线 正常工作,可以使用示波器在 的信号输出端检测到卜变频后的信号,信号强 度足够供后级的 进行采集;将电路板的接凵与电脑连接后,能够顺利发 现新硬件并安装驱动,说明接凵部分的电路也可以正常工作。 结论 木文设计并实现了用」软件接收机算法验沚和调试的射频前端电路,该电路结构 紧凑,成本低廉,使用接∏作为与上位机交互的通道,能够满足多种平台的需求,扩 大了该射频前端电路的使用氾围,增强了电路的实用性,是·种通用的接收机射频前 响而 参考文献 .原理与应用[]邱致和,王万意.北京:电子工业出版社, 姜宇柏,游思睛.软件无线电原理与工程应用「].北京:机槭工业出版社, 黄智伟.接收机电路设计「].北京:国防工业出版社, 王成儒,李英伟 原理与工程开发[].北京:国防工业出版社, 作者简介:高龙飞,男,年生,硕士研究生,主要研究方向为射频与微波电路。

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