一种应用于车载系统的GPS接收机射频前端的设计

图3：GPS接收机射频前端

3．2 射频前端技术参数的设定

RF前端包括1400MHzPLL频率合成器、低噪放大器、三级混频器、2比特A/D转换器。前端接收1575.42MHz卫星信号，通过三级变频转换为4.309MHz IF。当前端与相关器配合使用时，后者提供5.714MHz采样时钟，将IF转换为1.405MHz 2比特数字信号以电平输出。第一级、第二级混频均为平衡开集输入输出，要求外部直流偏置及滤波。设计中175.42MHz滤波器采用带宽较宽的简单的两级LC参差调谐滤波器，而第二级则采用1dB带宽为1.9MHz的声表面滤波器，具有较好的带外抑制能力，对系统滤波性能起了决定性的作用。另外，两种滤波器的插入损耗也是不同的，前者较低而后者较高，从整体上来说，两者性能是互补的。第三级输出IF采用片内滤波。其中增益量化表达式为：

l 74dBm／Hz 19dBm+G1+G2+G3-21dB +63dB > -7dBm  其中：

    1）-7dBm＝AGC工作时IF输出所要求的典型电平

    2）-174dBm／Hz＝RF输入的背景噪声电平

    3）19dB＝低噪放大器增益与噪声系数之和

    4）-21dBm＝175MHz、35.42MHz滤波器插入损耗之和(175MHz滤波器插入损耗:0~5 dB，35.42MHz滤波器插入损耗:14dB~16dB)

    5）63dB＝2MHz带宽内噪声之和。  

    由上述表达式可获得对各级混频增益的要求，即： G1+G2+G3＞106dB

    G1、G2、G3增益及AGC增益范围为:

    G1：11dB~25dB

    G2：22dB~33dB 

    G3：106dB~G1-G2，最大为75dB 。

    AGC动态范围为60dB，可满足系统对增益的要求。

4.小结

 随着通讯技术和半导体集成技术的发展，GPS系统已被广泛应用于飞机导航、船舶进出港控制、各种车辆的定位与指挥调度、基站或无线本地环路定时等领域．近年来GPS系统，已经在大地测绘、海上渔用、车辆定位监控、建筑、农业等各个领域得到广泛应用。从九十年代我国引进GPS定位技术开始，经过十多年的市场培育，GPS定位应用进入了发展的最好时机，未来十年基于GPS的应用将会改变我们的生活和工作方式。