处理射频信号的方法、实施该方法的信号处理装置、射频前端、无线电接收机及GNSS接收机制造方法及图纸

对射频信号进行频率转换，以形成复合第一中间信号，在第一中间信号中对应于GPS中心频率的频率处于中间频率段。在多路复用转换单元（4）中，通过在除法器电路（14）中选择性地将时钟信号的频率除以两个因子中的一个，并在移相器（15）中进一步将时钟信号除以2，以便从时钟信号中派生出采用不同转换频率的复合多路复用转换信号。在不同情况下根据转换频率，在转换混频器（16）中将转换信号与第一中间信号混频，以提供多路复用第二中间信号。选择性地将对应于格洛纳斯中心频率的频率和对应于北斗中心频率的频率频移为接近中间频率。之后，在基带单元中处理第一、第二中间信号。

【技术实现步骤摘要】
处理射频信号的方法、实施该方法的信号处理装置、射频前端、无线电接收机及GNSS接收机
本专利技术涉及一种处理输入信号的方法、实施该方法的信号处理装置、设置有这种信号处理装置的无线电接收机的射频前端以及设置有这种射频前端的无线电接收机。本专利技术还特别设计一种全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS）接收机。
技术介绍
信号处理方法、信号处理装置、前端以及GNSS接收机的一般形式可从诸如公开号为EP1983351A1的欧洲专利申请中获知。该方法及装置适合处理受限于固定频带的信号，例如作为通常由从属于全球定位系统（GlobalPositioningSystem,GPS）的卫星进行传输的叠加信号的GPS信号。然而，尤其在特定情况下，单独依赖GPS信号不足以确定能够满足预期可靠性和精确度的接收机位置。经常无法从数量充足的卫星中接收到信号。例如，在城市峡谷地区，信号的接收经常受限于无法覆盖足够多卫星的非常小的立体角。而且即便天空视野一览无余，也无法从四个以上不同卫星中接收到对于单独确定接收机位置通常所必需的信号。这种现象在可见卫星的平均数量比中分纬度地区和赤道地区少的高纬度地区尤其明显。但即便在那里可见到足够的卫星，这些卫星会形成不能精确定位接收机位置的诸如群簇的卫星群（constellation）。根据公开号为EP2214033A2的欧洲专利申请可知，通过将诸如包含由GLONASS系统（格洛纳斯系统，即俄罗斯卫星导航系统）卫星进行传输的信号的射频信号与频率根据卫星或一组卫星依次采用不同值的频率转换信号混频，能够从该射频信号中派生出中间信号。这个卫星或这组卫星的信号将在被频移至中间频率后被处理。因为混频器在频率的每次变化之后都需要校正时间，因此频率转换信号的频率变化会引起干扰中断。又因为，与给定卫星有关的部分中间信号被属于信号以不同频率进行频率转换的其他卫星的中间信号插入部分分开，因此无法保持这部分中间信号之间的相位同调性。
技术实现思路
通过处理除GPS卫星信号之外的诸如格洛纳斯系统、北斗系统等使用不同频带的可选系统的卫星信号，通常可显著提高定位质量，尤其可显著提高在上述情况下的定位质量。因此，本专利技术的目的在于提供一种方法，凭借该方法能够以无需使用大量额外硬件、仅需适度增加功耗的方式，处理除类似GPS信号这类的基础信号外还可已处理至少两种在不同频带上传输的信号。本专利技术目的可由权利要求1特征部分中的技术特征实现。通过选择性处理其他有用（interest）的频带并在这些频带之间进行不丢失相位同调性的多路复用，可以在单一附加接收机频道内使用多个不同信号，特别是格洛纳斯和北斗信号，并可将这些信号与GPS信号一起用于求值（定位）。应该注意的是，同样的方法和装置还可被有效地应用于其他有用的领域，例如，无线通信。本专利技术还涉及用于实施上述方法的信号处理装置、包括此类信号处理装置的射频前端以及包括此类射频前端的接收机，特别是GNSS接收机。附图说明在下文中，将参照下列示出本专利技术实施例的附图具体介绍本专利技术。图1为本专利技术的GNSS接收机的射频前端示意图；图2为本专利技术的GNSS接收机的基带单元示意图；图3为第一实施例第一状态下的射频前端的多路复用转换单元的示意图；图4为第二状态下的图3所示多路复用转换单元的示意图；图5为第一实施例的如图3、4所示多路复用转换单元的多路复用除法器电路的示意图；图6为第二实施例的如图3、4所示多路复用转换单元的多路复用除法器电路的示意图；图7为第二实施例第二状态下的射频前端的多路复用转换单元的示意图；图8为包含有用频带以形成第一中间信号的射频信号的频率转换示意图；图9为频移了接近中间频率的有用第一频带中心频率的第一中间信号转换示意图；以及图10为频移了接近中间频率的有用第二频带中心频率的第一中间信号转换示意图。具体实施方式本专利技术的一般方法包括：能够产生第一中间信号的射频信号频率转换。通过将该第一中间信号和包含其中信号在任何情况下都具有固定转换频率的连续部分的多路复用转换信号混频，可派生出多路复用第二中间信号。可从上述转换信号的频移所采用的一些转换频率以及对应于射频信号中有用频带且接近固定中间频率或其负频的第一中间信号的特定频带中选择性（alternatively）挑出某些转换频率，从而可凭借类似的方式选择性地处理包含在频带中的信号。对于包含在最终以选自上述那些转换频率中的特定转换频率进行频移的射频信号某一频带中的信号的处理，重要的是要使第二中间信号的完成部分，即作为第一中间信号的转换频率与由使用不同转换频率进行转换的中间部分所隔开的第一中间信号转换频率乘积的那些部分，彼此之间的相位同调。如果失去了相位同调，会在某些应用中严重阻碍信号处理，特别会阻碍数据的可靠提取。当涉及相同转换频率的转换信号各部分之间相位同调时，则以相同转换频率进行转换的第二中间信号各部分之间会保持相位同调。通过允许转换频率仅在某些彼此相距一定间隔的转换时刻发生变化，可以确保这一相位同调。该间隔在任何情况下均为对应于转换频率中某些转换频率的周期的倍数。也就是说，转换时刻的时间间隔总是正弦曲线的多个完整周期的倍数，即频率等于任一转换频率的正弦、余弦或复指数。生成合适的多路复用转换信号的合理方法在于：通过选择性地将时钟信号频率除以适当的通常为整数的分频比L1,...,Ln,以各选中的分频比降低时钟频率至转换频率之一，进而从固定频率的时钟信号中派生出合适的多路复用转换信号。转换频率中的变化由通过将时钟信号频率除以分频比L1,...,Ln公倍数而得到控制信号频率的方式从时钟信号中派生出的控制信号控制。其中，分频比L1,...,Ln的公倍数优选为分频比L1,...,Ln的最小公倍数。这意味着控制信号的周期为转换频率相关的各周期的倍数。由此可通过允许选中的转换频率在任一控制信号周期中的诸如在发生控制信号正零交叉这一特定时间点上只变化一次的方式保持相位同调。首先，可通过将时钟信号频率除以整数因子N1,...,Nn之一，从时钟信号中派生出多路复用分频信号。然后，通过进一步将上述分频信号除以一般为公共(common)整数的常量K，从而使各分频比为各因子与常量K之积，即Li＝Ni×K，i＝1,…,n，进而从上述分频信号中派生出转换信号。如果转换信号优选为复信号，则通常可从实际的分频信号中派生出转换信号，尽管不一定需要将实际分频信号除以K，其中K＝2。在任何情况下，L1,...,Ln的最小公倍数等于K与N1,...,Nn的最小公倍数。显然地，如果K作为因数已包含于任一因子中，则可归纳为因子N1,...,Nn的最小公倍数。下文中介绍的实施例为GNSS接收机。但本专利技术方法还可优选地用于其他装置，例如适于无线通信应用的无线电接收机，或例如在无线电接收机、蜂窝电话或其他装置中使用的信号处理装置。本实施例的GNSS接收机适于长期接收GPSC/A（或L1）信号，并且可同时在诸如格洛纳斯信号和北斗信号这两种其他GNSS信号之间进行多路复用。各所述信号为本文中所述属于GNSS系统的卫星的信号叠加。在使用GPS的情况下，各卫星传输以载波频率（centeredabout）f0G=1,575.42MHz为中心频率、带宽2.046本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理射频信号的方法，包括：从所述射频信号中派生出模拟第一中间信号，具体为通过与频率转换信号混频，转换所述射频信号的频率，其特征在于，还包括：通过将所述第一中间信号与通过选择性地将时钟信号的频率除以多个分频比而从所述时钟信号派生出的转换信号混频，从所述第一中间信号中派生出多路复用第二中间信号，从而使所述转换信号选择性地采取多个转换频率，其中所述转换信号的具有相同转换频率的部分之间的相位同调。

【技术特征摘要】
2012.12.24 EP 12405129.31.一种处理射频信号的方法，包括：从所述射频信号中派生出模拟第一中间信号，具体为通过与频率转换信号混频，转换所述射频信号的频率，其特征在于，还包括：通过将所述第一中间信号与转换信号混频，从所述第一中间信号中派生出多路复用第二中间信号，而所述转换信号选择性地采取多个转换频率，其中所述转换信号的具有相同转换频率的部分之间的相位同调。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换信号是通过选择性地将时钟信号的频率除以多个分频比而从所述时钟信号派生出的，所述分频比在转换时刻发生变化，其中，在不同情况下的连续转换时刻由所述时钟信号的作为所述分频比公倍数的若干周期间隔开。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过选择性地将所述时钟信号的频率除以多个因子，从所述时钟信号中派生出分频信号，其中，每个在所述转换时刻发生变化的所述分频比为各所述因子与常量之积；以及通过将所述分频信号的频率除以所述常量，从所述分频信号中派生出所述转换信号。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在任何情况下将所述时钟信号的频率除以从所述多个分频比中选出的当前选中分频比，以提供所述转换信号；通过将所述时钟信号的频率除以所述多个分频比的公倍数，从所述时钟信号中派生出允许所述当前选中分频比发生变化的控制信号。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在任何情况下将所述时钟信号的频率除以从所述多个因子中选出的当前选中因子，以提供所述分频信号；通过将所述分频信号除以所述多个因子中剩余因子的乘积，从所述分频信号中派生出允许所述当前选中分频比发生变化的控制信号。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一中间信号和所述转换信号均为带有I分量和Q分量的复合信号，而所述混频为将所述第一中间信号的I分量和Q分量与所述转换信号的I分量和Q分量混合在一起的复合混频。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于多个分频比中的至少一个分频比，将所述转换信号的频率逆变。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述逆变包括：交换所述转换信号的I分量和Q分量的任务。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述逆变包括：颠倒所述转换信号的I分量或Q分量的极性。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于多个分频比中的至少一个分频比，在将所述第一中间信号与所述转换信号进行混频之前，将所述第一中间信号的频率逆变。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述逆变包括：交换所述第一中间信号的I分量和Q分量的作用。12.一种信号处理装置，包括：本机振荡器(3)，其用于提供时钟信号；频率转换单元，其用于混频射频信号和从所述时钟信号中派生出的频率转换信号，以提供模拟第一中间信号；多路复用转换单元(4)，其包括转换混频器(16)，该转换混频器(16)用于通过使所述第一中间信号与选择性采用多个不同转换频率的转换信号混频，将所述第一中间信号转换为多路复用第二中间信号，其中所述转换信号的具有相同转换频率的部分之间的相位同调。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述多路复用转换单元包括除法器电路(14)，其用于从所述时钟信号中派生出分频信号，通过将所述分频信号的频率除以一固定常量，通过将所述时钟信号选择性地除以多个因子，能够从所述分频信号中派生出所述转换信号，每个所述分频比通过等于所述因子与所述常量之积；所述除法器电路(14)在任何情况下包括转换除法器(18)，其用于将所述时钟信号的频率除以从所述多个因子中选出...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·布劳纳，
申请(专利权)人：瑞士优北罗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH