擴頻信號的雙頻接收的製作方法
2023-12-10 04:38:51 1
專利名稱：擴頻信號的雙頻接收的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於雙頻接收的方法、電腦程式、電腦程式產品、接收器和模塊。本發明進一步涉及具有雙頻接收的系統中的發射器以及所述系統本身。
背景技術：
雙頻接收與諸如全球定位系統(GPS)和未來的伽利略系統的衛星定位系統的接收器特別相關。
GPS系統使用24個衛星，分布在距地球高度為20.200km的6個軌道平面上。該衛星曆時12個恆星時環繞地球一周。
所有GPS衛星在2個頻率上發射信號L1(1575.42MHz)和L2(1227.6MHz)。目前使用三種偽隨機噪聲(PRN)測距碼粗/獲取(Coarse/Acquisition，C/A)碼調製L1載波，其承載導航消息，並且具有1.023MHz碼片速率以及1ms的周期。
精密(precision，P)碼調製L1和L2載波(P1、P2)，並具有10.23MHz速率以及7天的周期。
Y碼代替P碼而在當前使用(通過利用僅有授權的用戶知道的W碼對P碼進行編碼而得到Y碼)，因為從1994年開始啟動反電子欺騙(AS)。相應地可觀察量是Y1和Y2。
在GPS的現代化範圍內，新的L2民用信號(L2C)將由現代化的IIR(IIR-M)和所有隨後的GPS衛星發射。然後L1和新的L2C信號二者將可用於民用(非授權的用戶)。此外，第三民用信號(L5)將以1176.5MHz的第三載波進行發射。
GPS接收器可以手持或安裝在例如飛機、輪船、坦克、潛艇、汽車和卡車上。這些接收器檢測、解碼和處理GPS衛星信號。它們必須鎖定來自四個GPS衛星的信號，以給出完全三維的位置。
不同類型的接收器使用GPS信號結構的不同部分。在GPS接收器處基本可觀察量是L1載波上的當前的C/A碼。信號允許GPS接收器計算到四個衛星的距離，並且利用該數據，可以在95％的時間內在經度和緯度+/-100米的範圍內計算地球表面上的孤立位置。由於所接收的四個信號通過原子時鐘而進行穩定化，所以對於GPS接收器單元中執行的計算來說，普通數字時鐘的定時精度是足夠的。這通過利用這樣的事實來完成，即實際僅需要三個衛星信號來確定GPS接收器的位置，並通過使用由第四接收衛星信號所提供的附加自由度來校正由於GPS接收器所用的低質量數字時鐘所導致的定時誤差。
當GPS接收器從衛星接收PRN碼時，其產生多個複製碼，並將所接收的PRN碼與多個複製碼相關。取得最高相關性的複製碼標識發射衛星，並且時間間隔乘以光速，約等於衛星距離，其中必須在接收器中將該複製碼偏移這樣的時間間隔以維持與所接收PRN碼的最大相關性。衛星的相應位置可以從在GPS接收器中實施的曆書中提取。衛星距離被稱作偽距離，因為該測量必須通過多個因素校正以得到真實的距離。必須被應用的校正包括由電離層和對流層所引起的信號傳播延遲、衛星時鐘誤差、以及GPS接收器時鐘誤差。通過將這些校正應用到測量的偽距離上，得到至每個衛星的真實的幾何距離。
通過使用雙頻相位測量以及群時延和每個載波的頻率(例如，L1和L2)之間的關係的負二次方的知識，可以推導出由電離層所導致的延遲的簡單的線性校正。該校正可以表達如下τL1＝1.5336·ΔτL1，L2其中τL1是載波L1上的電離層延遲，並且ΔτL1，L2是L1和L2之間延遲之差。
為了提高衛星定位的精度，因此GPS接收器必須接收L1和L2載波(或者L1、L2和未來的L5的其他組合，例如L2和L5)，要求兩個完整的接收器結構實現為GPS接收器，並且因此提高了GPS接收器的尺寸和成本二者。
為了緩解該問題，US 6,675,003 B1提出一種混頻器結構，其能夠將L1和L2信號二者進行變頻。為此，接收到的L1信號被變頻到第一中間頻率，而接收到的L2信號被變頻到第二中間頻率(IF)。利用使用約在所述第一和第二IF之間的混頻器頻率的單個鏡像抑制(IR)混頻器，獲取的IF信號則同時變頻為最終的IF。該IR混頻器可以在第一輸出處產生變頻為所述最終IF的L1信號，並在第二輸出處產生變頻為所述最終IF的L2信號，或者在變頻為所述最終IF的L1信號和變頻為所述最終IF的所述L2信號之間切換，其中該切換信號經由所述IR混頻器的單個輸出而輸出。
然而，US 6,675,003 B1提出的混頻器結構仍需要兩個混頻器用於射頻(RF)到IF變換並完成切換，此外其是相當複雜的架構。
發明內容
根據上述問題，因而本發明提出用於有效的雙頻接收的一種方法、電腦程式、電腦程式產品、系統、發射器、接收器和模塊。
提出一種用於雙頻接收的方法，包括獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號，並且處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
所述接收信號已經由一個或多個發射器發射，並在接收器處接收。所述接收信號包含具有第一中心頻率的第一信號和具有第二中心頻率的第二信號，並因此可以被認為是雙頻信號。所述信號可以例如代表已調製的和可能的攜帶擴頻信息的符號，並且所述中心頻率可以例如是調製載波的頻率。例如，所述第一和第二信號可以分別是全球定位系統(GPS)的L1、L2和L5載波上所發射的三個信號中的兩個信號，並且然後由一個發射器(衛星)發射所述第一和第二信號。同樣地，所述第一和第二信號可以由不同發射器(衛星)產生，例如諸如GPS和伽利略的不同定位系統的衛星。不論其起初怎樣，從所述接收器的角度來說，所述第一和第二信號在由所述接收器獲取的所述接收信號中疊加。
為了獲取所述接收信號，所述接收器可以部署一個或多個天線，例如可以使用分別調諧到第一和第二信號頻率的兩個獨立天線或雙頻天線。所述對所述接收信號的獲取可以進一步包括對由至少一個天線接收的信號進行濾波，並且如果接收和/或濾波在接收器的兩個支路中執行，則還可能需要兩個支路上的信號的合併，以獲取包含所述第一和第二信號的所述接收信號。
所述接收信號則受到進一步處理，以產生所述輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的輸出信號。實際產生哪種類型的所述輸出信號可以例如由所述接收器基於所述接收信號和包含在其中的所述第一和第二信號的特徵而自適應地確定。
可以產生的所述一種或多種類型中的第一類型的輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。通過移動所述信號的中心頻率對所述信號進行變頻。接下來，將所述第一信號的所述第一中心頻率f1移動到第三中心頻率f3，相應地，將所述第二信號的所述第二中心頻率f2移動到所述第三中心頻率f3。所述變頻例如可以由混頻器完成，並且上變頻和下變頻二者都是可以的，其中上變頻即將中心頻率移動到較高頻率，下變頻即將中心頻率移動到較低頻率。
根據本發明的一個實施例，對所述雙頻接收信號進行處理，以產生與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例的輸出信號。當對所述第一和第二信號分量進行變頻時，在輸出信號中容許兩個變頻的信號疊加，這就允許執行變頻的混頻器的極簡單結構。例如，所述混頻器可以僅包括本地振蕩器，其產生與包括所述第一和第二信號二者的所述接收信號相乘的正弦信號頻率。為了檢測和/或恢復所述輸出信號中疊加的變頻第一和第二信號，可以採用所述第一和第二信號的特性，例如，所述信號是利用不同擴頻碼進行擴頻的擴頻信號的特性。為了執行該檢測和/或恢復，如果所述第一和第二信號的疊加變頻到的第三中心頻率f3沒有用作基帶頻率，則可以要求進一步將所述輸出信號變頻到基帶信號。
根據本發明的一個實施例，至少可以產生兩種類型的輸出信號，並且第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號和變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之一。
本實施例有利地允許在兩個輸出信號之間選擇，其中第一類型的所述輸出信號與變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例，並且所述第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，或者變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號。然後可以在雙頻接收或單頻接收之間進行選擇，其中在雙頻接收中在輸出信號中出現兩種信號，而在單頻接收中在輸出信號中基本上僅出現所述兩種信號之一。其中，如果所述第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號或是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號頻率，則可以進一步選擇。
根據本發明的一個實施例，用於產生所述第一類型的所述輸出信號的所述處理包括將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘，以獲取所述第一類型的所述輸出信號。所述正弦信號可以例如是具有幅角為2πf4的餘弦函數。所述第四中心頻率f4可以例如根據所述第一和第二中心頻率選擇。顯然，本發明的該實施例允許第一和第二信號二者的變頻的極簡單的建立。
根據本發明的一個實施例，f1≥f2， 並且f3＝f1-f4。在這種情況下，則第四中心頻率位於所述第一和第二中心頻率之間，當所述接收信號與具有所述第四中心頻率f4的所述正弦信號相乘時，造成第一信號和第二信號疊加在第三中心頻率f3＝f1-f4處。
根據本發明的一個實施例，用於產生所述第二類型的所述輸出信號的所述處理包括將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的第一正弦信號相乘以獲取第一混頻信號；將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的第二正弦信號相乘以獲取第二混頻信號，其中所述第二正弦信號具有與所述第一正弦信號相同的中心頻率f4並且由第一相移而與所述第一正弦信號不同；利用第二相移對所述第一和第二混頻信號之一進行相移以獲取相移的混頻信號；以及，合併所述相移混頻信號和所述其他混頻信號以獲取所述第二類型的所述輸出信號。
根據所述第四中心頻率f4的選擇，所述第一和第二相移的選擇以及其中所述相移的混頻信號和所述其他混頻信號合併的方式，可以完成所述第一或所述第二信號基本上被變頻到所述第三中心頻率f3。
本發明的實施例是特別有利的，因為事實上對於所述第一類型的輸出信號和所述第二類型的所述輸出信號的產生來說，都需要將接收信號與第一正弦信號混頻的所述第一步驟，其實現允許適於產生第一和第二類型輸出信號的結構，並且針對第二類型的輸出信號，還允許選擇性地產生基本上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一或第二信號作為第二類型輸出信號。為此，該實施僅必須裝備有相應的控制裝置，其設置相移和合併的符號，並在該實施的正確位置對期望的第一或第二類型輸出信號進行抽取。
根據本發明的一個實施例，f1≥f2，f4=f2+f1-f22]]>並且f3＝f1-f4。在這種情況下，則第四中心頻率f4位於所述第一和第二中心頻率之間。接著例如，如果所述第一相移是 (例如，所述第一正弦信號是餘弦函數，並且所述第二正弦信號是正弦函數)，如果所述第二相移等於 並且被應用於所述第一混頻信號，並且如果通過添加所述相移混頻信號和所述其他信號而將所述相移混頻信號和所述其他信號和所述其他信號合併，則可以基本上僅在所述第三中心頻率f3處出現所述第一信號的變頻表示。通過改變所述第一和/或第二相移，和/或通過交換對其應用所述第二相移的混頻信號，和/或通過改變所述相移混頻信號和所述其他混頻信號的所述合併的符號，還可以實現基本上僅所述第二信號的變頻表示出現在所述第三中心頻率f3處。由於不理想的實施和不理想的定時，在所述第三中心頻率f3處出現第一信號的較強地衰減分量是不可避免的，並且因此「基本上」僅所述第二信號的變頻表示出現在所述第三中心頻率f3處。
根據本發明的一個實施例，所述第一相移等於 根據本發明的一個實施例，所述第二相移等於 根據本發明的一個實施例，通過加法和減法中的一個將所述相移混頻信號和所述其他混頻信號合併。
根據本發明的一個實施例，所述第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，確定所述第一信號的質量，並且至少部分地根據所述確定的質量來確定將所述至少兩種類型的所述輸出信號中的哪一種信號產生為輸出信號。
所述第一信號的所述質量可以例如是信噪比、或信號-噪聲-幹擾比、或功率水平或關於所述第一信號的特性的任何其他測量值。包含在所述接收信號中的所述第一信號的所述質量可以例如通過濾波和隨後檢查所濾波的接收信號來將所述第一信號從所述接收信號隔離從而確定。
本實施例是特別有利的，如果認為所述第一信號是主信號，如果認為所述第二信號是從信號，並且如果相對於進一步的處理，當所述輸出信號中被變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一和第二信號的所述和引起所述第一信號的下降，例如因為所述輸出信號中的所述第一和第二信號的不理想的隔離將一些噪聲加入到所述第一信號。則可以建議根據所述第一信號的所述確定的質量，決定所述第一(主)信號是否可以承受其質量的下降並且仍然能夠用於進一步處理，或者確定該下降是否是不可接收的。該決定可以基於所述確定的質量與閾值的比較，該閾值可以是固定的或自適應確定的。如果所述確定的質量足夠大，則可以選擇第一類型的所述輸出信號用於產生，於是除了可以處理第一(主)信號，還可以處理第二(從)信號。在GPS系統中，例如，所述第一信號可以是L1信號，而所述第二信號可以是L2信號，並且如果所述L1信號的質量足夠大，則可以決定執行L1和L2信號的雙頻接收(第一類型的輸出信號)，從而得到提高的定位精度。與之對比，如果認為L1信號的質量不夠，僅所述L1信號可以被接收(第二類型輸出信號)，以便不通過來自L2信號的不理想的隔離而進一步降低L1信號的質量。
根據本發明的一個實施例，如果所述確定的質量高於閾值，則產生所述第一類型的所述輸出信號。該值可以是固定的或自適應確定的。
根據本發明的一個實施例，由混頻器執行用於產生輸出信號的所述處理，該混頻器利用頻差fLO將輸入信號變頻到中間頻率fIF，並且可以被控制用於減小鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的幹擾，並且所述鏡像信號具有等於fLO-fIF和fLO+fIF之一的中心頻率。
所述混頻器可以例如是鏡像抑制混頻器，其執行將輸入信號變頻到中間頻率fIF，並且減小或完全抑制包含在所述輸入信號中的在頻率fLO-fIF和fLO+fIF處的鏡像信號的幹擾。在本發明的該實施例中，所述鏡像抑制混頻器被修改為可控制的，從而可以打開或關閉對所述鏡像信號的減小或抑制。
根據本發明的一個實施例，所述接收信號用作針對所述混頻器的輸入信號，f3≥f2，fLO=f2+f1-f22]]>並且fIF＝f3＝f1-fLO，通過控制所述混頻器不減小所述鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的所述幹擾，產生所述第一類型的所述輸出信號，並且通過控制所述混頻器減小所述鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的所述幹擾，產生所述第二類型的所述輸出信號。
包含所述第一和第二信號的接收信號用作針對鏡像抑制混頻器的輸入信號，並且將混頻器頻率fLO選擇為位於第一中心頻率f1和第二中心頻率f2之間的中間位置。然後，相對於第一信號，第二信號代表所述鏡像信號，並且類似地，相對於第二信號，所述第一信號代表所述鏡像信號。
如果所述混頻器的所述鏡像抑制被關閉，則將所述接收信號乘以具有中心頻率為fLO的餘弦信號，將所述第一信號變頻到所述中間頻率(或第三頻率)fIF＝f3，並且還將所述第二信號變換到所述中間頻率fIF，從而兩個信號在輸出信號中疊加。
如果所述鏡像抑制被打開，則如果所述鏡像抑制被控制用於減小或抑制所述第二信號，所述鏡像抑制混頻器的第一支路產生等於在不執行鏡像抑制的上述情況下的輸出信號，並且所述鏡像抑制混頻器的第二支路產生一個信號，當將該信號加入所述第一支路的所述信號以獲取所述輸出信號時，減小或抑制在所述中間頻率fIF處的所述第二信號的變頻版本，從而則所述輸出信號基本上僅包含變頻到中間頻率fIF的所述第一信號。類似地，所述鏡像抑制混頻器可以被控制用於減小或抑制所述第一信號，並且然後，當鏡像抑制被打開時，所述輸出信號基本上僅包含變頻到所述中間頻率fIF的所述第二信號。
本發明的該實施例是特別有利的，因為相同的鏡像抑制混頻器可以用於產生兩種類型的輸出信號，並且如果其可以被控制用於選擇將第一和第二信號中的哪一個信號認定為鏡像信號，並且因此該鏡像信號被減小或抑制，還可以用於允許在第二類型的所述輸出信號的兩個可選方案中進行選擇。
根據本發明的一個實施例，所述頻差fLO是可調整的。如果希望對不總是具有相同中心頻率的信號進行雙頻接收，則這是特別有利的。例如，在一種情況下，可能希望對GPS系統的分別具有中心頻率為1575.4MHz和1227.6MHz的L1和L2信號進行雙頻接收，並且在另一種情況下，可能希望對GPS系統的具有中心頻率為1575.4MHz的L1信號以及來自伽利略系統的具有不同於1227.6MHz的中心頻率的L2信號進行雙頻接收。對於位於將根據本發明而將被聯合接收的信號的兩個中心頻率的中間的混頻器頻率fLO，則要求fLO是在一定範圍內可變的。
根據本發明的一個實施例，所述接收信號的所述獲取包括利用第一天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取第一接收信號，其中所述第一天線至少部分地適應於所述第一信號；利用第二天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取第二接收信號，其中所述第二天線至少部分地適應於所述第二信號；利用至少部分地適應於所述第一信號的第一濾波器結構對所述第一接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號；利用至少部分地適應於所述第二信號的第二濾波器結構對所述第二接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號；以及將所述第一和第二濾波信號合併以獲取所述接收信號。所述天線可以例如是被調諧到在各個信號的中心頻率處具有接收最大值，並且所述濾波器結構可以設計為具有等於或大於所述各個信號的帶寬的通帶、以及用於在其他地方噪聲和幹擾抑制的阻帶。
根據本發明的一個實施例，所述第一濾波器結構包括帶通濾波器，並且所述第二濾波器結構包括低通和高通濾波器的組合。低通和高通濾波器的所述組合的質量可以低於所述帶通濾波器的質量，但所述組合的價格可以低於所述單個濾波器，並且無論如何對於僅在當第一和/或第二信號質量很高時的情況下對信號濾波是足夠的。
根據本發明的一個實施例，所述接收信號的所述獲取包括利用雙頻天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取接收信號；利用至少部分地適應於所述第一信號的第一濾波器結構對所述接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號；利用至少部分地適應於所述第二信號的第二濾波器結構對所述接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號；以及將所述第一和第二濾波信號合併以獲取所述接收信號。
根據本發明的實施例，所述輸出信號被變頻到基帶中心頻率。所述基帶中心頻率明顯小於所述第三中心頻率f3。到所述基帶中心頻率的所述變頻可以允許檢測所述第一和/或第二信號和/或允許重建包含在所述第一和/或第二信號中的信息。
根據本發明的一個實施例，所述第一和第二信號是已經分別利用不同的擴頻碼進行擴頻的擴頻信號。所述擴頻碼是碼片的序列，例如一和零或正一和負一，其中所述每個碼片具有固定的碼片持續時間，並且其中所述碼片的碼片持續時間遠小於將進行擴頻的攜帶信息的符號的持續時間。然後可以通過將攜帶信息的符號與碼片序列相乘來實現擴頻，這樣提高了擴頻符號的帶寬(頻譜)，然後其可以被記為擴頻信號。如果兩個不同的擴頻碼用於對攜帶信息符號的兩個不同序列進行擴頻，根據所使用的擴頻碼的互相關性性質，所述兩個獲取的擴頻信號相對於彼此可以是正交的或偽正交的。接著可以加入兩個擴頻信號，並可以通過利用相應的擴頻碼進行解擴頻而從該和信號之中恢復出兩個攜帶信息符號的序列，其中通過碼匹配濾波來完成所述解擴頻，即，將該和信號乘以擴頻碼之一，並在對應於符號持續時間的周期上對獲取的碼片序列求積分。在GPS系統中，例如，所有的三個信號L1、L2/L2C和L5是擴頻信號，其已經分別利用不同的擴頻碼進行擴頻。相同的情況也適用於在伽利略系統中使用的信號。
根據本發明的一個實施例，所述輸出信號被變頻到基帶中心頻率，以獲取基帶信號，並且其中在所述基帶信號中通過與所述第一和第二信號相對應的擴頻碼相關而檢測出所述第一和第二信號。在所述基帶中心頻率處，例如可以由另外的混頻器將所述輸出信號變頻到所述基帶中心頻率，可以檢測在藉助於相關而變頻到所述第三中心頻率f3期間疊加的第一和第二信號。所述檢測的質量依賴於用於對所述擴頻信號進行擴頻的碼的互相關性質。然後可以進一步藉助於解擴頻從所述基帶信號恢復所述第一和/或第二信號的內容。
根據本發明的一個實施例，所述第一和第二信號被至少一個衛星定位系統的至少一個發射器發射到所述接收器。所述發射器例如可以是衛星。所述第一和第二信號可以由相同定位系統的相同發射器發射，或者由相同定位系統的不同發射器發射，或者由不同定位系統的不同發射器而發射。
根據本發明的一個實施例，所述至少一個衛星定位系統包括全球定位系統和伽利略系統的至少一個。
根據本發明的一個實施例，所述第一頻率f1等於1575.4MHz，並且所述第二頻率f2在1176和1227MHz之間的範圍內。這允許對GPS系統的L1信號的接收，並考慮到出自GPS系統的L2信號或伽利略系統的信號中的一個信號。
進一步提出一種電腦程式，具有可操作用於使得處理器控制執行上述方法步驟的接收器的指令。
進一步提出一種電腦程式產品，包括電腦程式，該電腦程式具有可操作用於使得處理器控制執行上述方法步驟的接收器的指令。
進一步提出一種用於發射信號的系統，包括至少一個發射器，和至少一個接收器，其中所述至少一個發射器包括設置用於發射包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的信號的裝置，並且其中所述至少一個接收器包括設置用於獲取包含所述第一和第二信號的接收信號的裝置，以及設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號的裝置，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
所述系統例如可以是GPS系統或伽利略系統。
進一步提出系統中的一種用於發射信號的發射器，包括設置用於發射包含具有第一中心頻率的第一信號和具有第二中心頻率的第二信號的信號的裝置，其中由至少一個接收器接收包含所述第一和第二信號的接收信號，其中在所述至少一個接收器處處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
所述發射器例如可以是衛星定位系統中的衛星，例如GPS或伽利略系統。
進一步提出一種用於雙頻接收的接收器，包括第一裝置，設置用於獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號；第二裝置，設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
根據本發明的一個實施例，所述第二裝置包括設置用於將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘以獲取第一混頻信號的裝置；以及設置用於輸出所述第一混頻信號作為所述第一類型的所述輸出信號的裝置。
根據本發明的一個實施例，可以產生至少兩種類型的輸出信號，並且第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號和變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之一，並且所述第二裝置包括設置用於將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘，以獲取第一混頻信號的裝置；設置用於將所述接收信號與第二正弦信號相乘以獲取第二混頻信號的裝置，其中所述第二正弦信號具有與所述第一正弦信號相同的中心頻率f4，並且由第一相移而與所述第一正弦信號不同；設置用於利用第二相移對所述第一和第二混頻信號之一進行相移以獲取相移混頻信號的裝置；設置用於將所述相移混頻信號和所述其他混頻信號合併以獲取合併信號的裝置；以及設置用於輸出所述合併信號作為所述第二類型的所述輸出信號的裝置。
根據本發明的一個實施例，至少可以產生兩種類型的輸出信號，並且所述第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，所述接收器進一步包括設置用於確定所述第一信號的質量的裝置，以及設置用於至少部分地依賴於所述確定的質量來確定所述至少兩種類型的所述輸出信號中的哪個信號被產生作為輸出信號。
根據本發明的一個實施例，所述第二裝置包括混頻器，其利用頻差fLO將輸入信號變頻到中間頻率fIF，並且可以被控制用於減小鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的幹擾，並且所述鏡像信號具有等於fLO-fIF和fLO+fIF之一的中心頻率。
根據本發明的一個實施例，所述第二裝置進一步包括設置用於將所述接收信號輸入到所述混頻器的裝置。
根據本發明的一個實施例，所述第一裝置包括第一天線，用於接收包含所述第一和第二信號的信號以獲取第一接收信號，所述第一天線至少部分地適應於所述第一信號；第二天線，用於接收包含所述第一和第二信號的所述信號以獲取第二接收信號，所述第二天線至少部分地適應於所述第二信號；第一濾波器結構，用於對所述第一接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號，所述第一濾波器結構至少部分地適應於所述第一信號；第二濾波器結構，用於對所述第二接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號，所述第二濾波器結構至少部分地適應於所述第二信號；以及設置用於將所述第一和第二濾波信號進行合併以獲取所述接收信號的裝置。
根據本發明的一個實施例，所述第一濾波器結構包括帶通濾波器，並且所述第二濾波器結構包括低通和高通濾波器的組合。
根據本發明的一個實施例，所述第一裝置包括雙頻天線，用於接收包含所述第一和第二信號的信號以獲取接收信號；第一濾波器結構，用於對所述接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號，其中所述第一濾波器結構至少部分地適應於所述第一信號；第二濾波器結構，用於對所述接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號，其中所述第二濾波器結構至少部分地適應於所述第二信號；以及，設置用於將所述第一和第二濾波信號進行合併以獲取所述接收信號的裝置。
根據本發明的一個實施例，所述第一和第二信號是已經分別利用不同擴頻碼進行擴頻的擴頻信號，所述接收器進一步包括設置用於將所述輸出信號變頻到基帶中心頻率以獲取基帶信號的裝置；以及，設置用於通過與所述第一和第二信號相應的擴頻碼相關來檢測所述基帶信號中的所述第一和第二信號的裝置。
進一步提出一種用於在接收器中的雙頻接收的模塊，所述模塊包括第一裝置，設置用於獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號；以及第二裝置，設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
參考以下描述的實施例，本發明的這些和其他方面將更加明顯和清楚。
在附圖中示出圖1根據本發明的一個實施例的衛星定位系統的示意圖；圖2根據本發明的一個實施例的接收器的射頻(RF)和中間頻率(IF)部分的示意圖；圖3a根據本發明的一個實施例的混頻器輸入信號的頻譜的示意圖；圖3b根據本發明的一個實施例的當鏡像抑制關閉時混頻器輸出信號的頻譜的示意圖；圖3c根據本發明的一個實施例的當鏡像抑制打開時混頻器輸出信號的頻譜的示意圖；以及圖4根據本發明的一個實施例的用於雙頻接收的方法的示例性流程圖。
具體實施例方式
作為初始聲明，應該注意本專利說明書介紹性部分的主題可以用於支持該詳細描述。
本發明提出，向可控的鏡像抑制混頻饋送包含第一和第二信號的接收信號，其中所述可控的鏡像抑制混頻器的混頻器頻率被選擇為在所述第一和第二混頻器的中心頻率之間，並且其中可控鏡像抑制混頻器的鏡像抑制能力可以被控制。這允許產生與變頻到中間頻率上的所述第一和第二信號之和成比例的輸出信號，或允許產生輸出信號，其基本上僅是變頻到所述中間頻率上的所述第一和第二信號中的一個。在前一種情況下，利用信號性質(例如第一和第二信號是擴頻信號的性質)從和信號中檢測和/或恢復第一和第二信號。
圖1示意性描述了衛星定位系統1，其中多個衛星2-1...2-3向接收器3發射定位信號，其中所述定位信號的每一個包含具有相應於第一和第二中心頻率的第一和第二信號，並且其中所述第一和第二信號是擴頻信號。對於每個衛星2-1...2-3，所述接收器3能夠接收其信號，例如衛星2-1，接收器3接收包含由所述衛星2-1發射的所述第一和第二信號的接收信號，並且處理該接收信號，以確定衛星的身份和到所述衛星2-1的距離。基於衛星的身份，接收器能夠確定衛星的位置，並且如果已由接收器3確定了至少三個衛星的距離和位置，則藉助於三角定理能夠確定其自身位置。第四衛星的信號的接收可以用於解決從接收器3所使用的數字時鐘產生的定時誤差。其中對於由所述衛星的每一個發射的第一信號的檢測可足以確定接收器的位置，第二信號的附加接收可以用於提高定位的精度，例如通過消除由電離層導致的傳播延遲，和如果以雙頻發射的信號可用於所述接收器3則可以確定的傳播延遲。
衛星2-1...2-3例如可以是全球定位系統(GPS)或伽利略系統的衛星，並且接收器3能夠接收和處理由兩個系統的衛星同時發射的信號。例如，所述接收器3可以接收具有根據GPS操作的衛星2-1的第一中心頻率的第一信號，並且同時可以接收具有根據伽利略系統操作的衛星2-2的第二中心頻率的第二信號。
圖2示意性地描述架構4，包括又稱作前端的射頻(RF)部分以及根據本發明的一個實施例的雙頻接收器的中間頻率(IF)部分。可以將所述架構等同的封裝到一個模塊中，然後利用另外的部件可最終將其集成或連接到接收器，例如行動電話或膝上電腦，從而允許其中進行雙頻接收。
架構4包括雙頻天線6，用於接收包括第一和第二信號的接收信號，帶通濾波器7，用於對接收信號濾波以分離第一信號，高通濾波器8和低通濾波器9的組合，用於對接收信號濾波以分離第二信號，加法器10，用於合併兩個濾波信號，以及放大器11，用於放大所述和信號，以及可控的鏡像抑制混頻器5，其在放大器11的輸出處將包含在混頻器輸入信號中的第一和/或第二信號進行下變頻，並且在鏡像抑制混頻器5的輸出處產生混頻器輸出信號，然後其可以被變頻到基帶(BB)頻率並被進一步處理(圖2中未示出)。
本發明基於以下思想將具有第一中心頻率的第一信號(也稱為第一通道)與具有第二中心頻率的第二信號(也稱為第二通道)在彼此之上進行下變頻。因為對於以不同頻率發射的所有GPS(L1、L2和L5)以及伽利略衛星信號利用不同擴頻碼進行擴頻，所以永遠無法檢測第一和第二信號，即使它們被下變頻到相同頻率。該碼的互相關性使得具有兩個對準的信號的性能與具有單個信號的性能同樣好。
以最小化所需額外硬體的方式，完成對兩個通道的下變頻。這通過使用下變頻混頻器5而獲得，該混頻器5在標稱情況下處於具有鏡像頻率消除屬性的單載波接收模式中，並且當將接收兩個載波時，該鏡像抑制被關閉。
鏡像抑制混頻器5的內部結構實際上具有兩個乘法器50-1和50-2，其由正弦信號進行饋送，該正弦信號由本地振蕩器52以及可應用的、由實例51進行的相移，移相器53加上合併單元54而產生。其中，乘法器50-1可以由開關55控制，例如通過將其與其的偏置電流Vcc分離。
可控的鏡像抑制混頻器5工作如下將第一和第二信號分別表示為
L1(t)＝A·cos(2πf1t)和L2(t)＝B·cos(2πf2t)。
如果所述本地振蕩器產生具有頻率f4=f2+f1-f22]]>的餘弦信號，並且如果所述實例51不對饋送到乘法器50-1的信號施加相移，以及饋送到乘法器50-2的信號施加相移 (這裡是正弦信號)，則在乘法器50-1的輸出處的信號I1(t)可以表達成I1(t)=(L1(t)+L2(t))cos(2f4t)]]>=-A2sin(2(f1-f4)t)+B2sin(2(f4-f2)t)]]>並且在乘法器50-2的輸出處的信號I2(t)可以表達成I2(t)=(L1(t)+L2(t))sin(2f4t)]]>=A2cos(2(f4-f1)t)+B2cos(2(f4-f2)t)]]>在相移器53的輸出處的信號I3(t)(相移 )則可以表達成I3(t)=A2cos(2(f1-f4)t)-B2cos(2(f4-f2)t)]]>現在考慮以下三種情況a)開關55關閉，不執行鏡像抑制。可控的鏡像抑制混頻器5的輸出信號IIF(a)(t)則如下給出IIF(a)(t)=I2(t)=A2cos(2f3t)+B2cos(2f3t),]]>即，第一和第二信號已經被移動到頻率f3＝f1-f4＝f4-f2，求和並衰減-3dB。
b)開關55打開，執行鏡像抑制，並且(移相器53的輸出處)信號I3(t)和(乘法器50-2的輸出處)信號I2(t)通過進行相加而在合併單元54中合併。可控鏡像抑制混頻器5的輸出信號IIF(b)(t)則如下給出IIF(b)(t)=I2(t)+I3(t)=Acos(2f3t),]]>即，第一信號已經被移動到頻率f3＝f1-f4，並且第二信號已被抑制。
c)開關55打開，執行鏡像抑制，並且(移相器53的輸出處)信號I3(t)和(乘法器50-2的輸出處)信號I2(t)通過從I2(t)減去I3(t)而在合併單元54中合併。可控鏡像抑制混頻器5的輸出信號IIF(b)(t)則如下給出IIF(c)(t)=I2(t)-I3(t)=Bcos(2f3t)]]>即，第二信號已經被移動到頻率f3＝f4-f2，並且第三信號已被抑制。
應該注意，根據情況c)的混頻器的輸出信號還可以通過對I3(t)與I2(t)求和，並在相移器53中使用 的相移來得到。容易理解，期望的鏡像抑制還可以當移相器53位於混頻器5的較低支路中時實現，或者當移相器實例51中使用不同相移時實現，只要移相器實例51、移相器53和合併單元54被相應地配置。
實際上，由於鏡像抑制混頻器5的不理想，在如上述情況b)和c)中執行的鏡像抑制不能完全實現。然而，可以實現對第一和/或第二信號進行約20...40dB的鏡像抑制。由於以較少dB的相對功率水平差發射第一和第二信號，這種鏡像抑制仍足夠大，從而不會在只接收第一信號(情況b))期間或只接收第二信號(情況c))期間引起性能下降。
這在圖3a-3c中進行了考慮，其中在圖3a中，連同位於f1和f2之間的本地振蕩器頻率f4=f2+f1-f22]]>一起描述各自具有中心頻率f1和f2的第一和第二信號的頻譜S1和S2。圖3b描述情況a)當不利用鏡像抑制而執行第一和第二信號的混頻時，並且兩個頻譜S1和S2被移動到中間頻率f3，並且共同疊加和衰減3dB，如交叉網狀線所示。圖3c最後描述情況b)當利用鏡像抑制來執行第一和第二信號的混頻時，並且兩個頻譜S1和S2被移動到中間頻率f3，但第二信號的頻譜由鏡像抑制以等於20...40dB的因子a來衰減。
根據本發明的一個實施例，當需要第一和第二信號二者的雙頻接收時，由開關55(情況a))關閉鏡像抑制。這意味著通過關閉偏置電流Vcc而關閉乘法器50-1。可選地，可以關閉乘法器的其他部件或可控的鏡像抑制混頻器5的整個上部支路。其中，關閉偏置電流的第一可選方案可以是最靈活的方法。可控的鏡像抑制混頻器5則操作為根本不具有鏡像抑制的普通混頻器。
這意味著第一和第二信號在彼此之上進行下變頻，即第一信號在第二信號上混疊，或者反之亦然。在這種情況下，本地振蕩器頻率是f4=f2+f1-f22,]]>使得中間頻率是f3＝f1-f4＝f4-f2。
如果所述第一和第二信號例如是GPS的分別具有中心頻率f1＝1575.4MHz和f2＝1227MHz的L1頻段和L2頻段信號，則本地振蕩器的頻率是f4＝1401.5MHz，並且得到的中間頻率是f3＝174MHz。
接著混頻器5的輸出處的中間頻率f3可以由數字裝置或使用另一個變頻混頻器階而變換到基帶(近似零頻)。
如果任何其他信號(例如L5信號)將用作第二信號，或者如果所述第二信號的頻率改變，則可以改變可控的鏡像抑制混頻器5內的本地振蕩器的頻率，以匹配新的頻率。
例如，為了覆蓋所有GPS和伽利略信號，該本地振蕩器的調諧範圍應該是從1375MHz到1401.5MHz。
圖2中的架構4的前端結構包括兩個支路，其中第一支路包括帶通濾波器7，可以認為是主支路，並且其中第二支路包括高通濾波器8和低通濾波器9，可以認為是次支路。這可以例如歸因於這樣的事實，即以比在次支路中濾波的第二信號更高的功率水平發射在主支路中濾波的第一信號。應該注意，還可以代替雙頻天線而使用針對所述兩個支路的每一個的獨立天線，其中然後這些獨立的天線可以被分別調諧到第一和第二信號的中心頻率。
如果僅偶爾需要第一和第二信號二者的雙頻接收，例如因為認為第一信號的信息足夠用於定位，並且因為第二信號提供僅最後需要的信息，則在雙頻接收和單頻接收之間進行切換是有利的。這是由於以下事實當執行雙頻接收時，將第一信號從由混頻器5輸出並接著變頻到基帶的第一和第二信號之和進行不理想地分離，可以降低第一信號的信噪比(SNR)。如果第一信號的SNR已經處於靈敏度水平，則避免雙頻接收是有利的。如果認為第一信號的SNR足夠高，以承受由於將處於基帶中的所述第二信號進行不理想分離而引起的輕微下降，則可以執行雙頻接收。第一信號的SNR例如可以在主支路中測量或估計。次支路中的前端濾波可以被設計用於僅包括低通濾波器9和高通濾波器8。這是由於以下事實次支路的靈敏度可以不像僅在高SNR情況下使用的那樣具有首要重要性。在GPS和伽利略系統的情況下，次支路中的濾波器的頻率響應則可以具有從1170MHz到1235MHz的通帶。
第一信號比第二信號具有更高重要性的情況例如在GPS系統中出現，其中利用比L2頻帶信號更高的發射功率發射L1頻帶信號。根據本發明的一個實施例，僅當L1頻段信號的SNR高於接收器的靈敏度水平時，則執行雙頻接收是有利的。然後可以採用雙頻接收以確定由電離層所導致的傳播延遲，並因此提高偽距離的精度。特別地，如果由電離層導致的傳播延遲僅在時間上較慢地變化，則可以不再需要對該參量進行太頻繁的頻率測量。
圖4描述根據本發明的一個實施例的用於雙頻接收的方法的示例性流程圖。
在第一步驟400中，由接收器獲取接收信號，其中所述接收信號包含具有不同中心頻率的第一和第二信號。這可以例如經由雙頻天線或兩個獨立天線以及相應的濾波器結構實現。在第二步驟401中，例如在接收器的前端的主支路中確定第一信號的SNR。在步驟402中檢查，如果該SNR大於靈敏度閾值，則將狀態變量DualFreqRecept設置為TRUE，並且根據本發明的一個實施例，利用可控的鏡像抑制混頻器對接收信號執行混頻，其中關閉所述混頻器的鏡像抑制能力，從而第一和第二信號二者在中間頻率處疊加。否則，將狀態變量DualFreqRecept設置為FALSE，並根據本發明的一個實施例，利用可控的鏡像抑制混頻器對接收信號執行混頻，其中打開所述混頻器的鏡像抑制能力，從而基本上僅第一信號被變頻到中間頻率。
不管步驟402中的檢查結果如何，在步驟407，由混頻器輸出的中間頻率信號然後變換到基帶，得到基帶信號。根據在步驟408檢查的狀態變量DualFreqRecept的狀態，對基帶信號執行基帶信號處理。如果DualFreqRecept是TRUE，則通過在步驟409中進行相關而在基帶信號中檢測第一和第二信號二者。在步驟410，基於第一和第二信號的雙頻接收而確定由電離層引起的傳播延遲。然後可以採用該延遲以提高定位精度，這在步驟411中確定。
如果DualFreqRecept是FALSE，在步驟412通過進行相關而在基帶信號中僅檢測第一信號，並且在步驟413基於所檢測的第一信號確定接收器的位置。其中，如果在前面的情況(其中SNR大於靈敏度閾值)中確定的電離層存儲在接收器中並且仍是最新的，則還可以執行由電離層導致的延遲的校正。
本發明允許接收所有現有的和未來的導航衛星信號而不提高RF硬體的複雜度。這種改進是由於將兩個頻道在彼此上變換的新穎性接收概念。由於使用不同擴頻碼以用於在不同頻率載波(並在不同定位系統中)發送信號，從而衛星定位系統固有的碼分多址特點允許這種架構。本發明的主要優點是-實現有效的雙頻接收。
-可以在單個和雙載波頻率接收之間切換。
-雙頻接收的使用可以限制於高SNR範圍，以便不降低對主通道中更重要的第一信號的接收的性能。
-在可控的鏡像抑制混頻器之後的帶寬需求被最小化。
-對於不同的GPS和伽利略導航衛星信號，接收頻率可以是L1(具有1575.5MHz的中心頻率)以及從1176MHz到1227MHz之間的任何載波頻率，其中該頻率範圍包括所有GPS和伽利略信號。
以上已經藉助於一些實施例描述了本發明。應該注意，對於本領域的技術人員而言，存在可選的方式和變型是顯而易見的，並且可以在不偏離所附權利要求書的範圍和精神的情況下實現。特別地，本發明不限於衛星定位系統的接收器。可以同樣地部署在要求擴頻信號的雙頻接收的任何其他接收器中。此外，本發明不限於僅GPS的L1和L2信號的雙頻接收。三個GPS信號L1、L2和L5的其他組合的雙頻接收也是可能的，其中，特別地，信號L2和L5的雙頻接收可以是特別有利的。
權利要求
1.一種用於雙頻接收的方法，包括-獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號；-處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
2.根據權利要求1所述的方法，其中可以產生至少兩種類型的輸出信號，並且其中第二類型的所述輸出信號基本上是以下之一-變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，以及-變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其中用於產生所述第一類型的所述輸出信號的所述處理包括-將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘，以獲取所述第一類型的所述輸出信號。
4.根據權利要求3所述的方法，其中f1≥f2，f4=f2+f1-f22]]>並且f3＝f1-f4。
5.根據權利要求2所述的方法，其中用於產生所述第二類型的所述輸出信號的所述處理包括-將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的第一正弦信號相乘以獲取第一混頻信號；-將所述接收信號與第二正弦信號相乘以獲取第二混頻信號，其中所述第二正弦信號具有與所述第一正弦信號相同的中心頻率f4，並且由第一相移而與所述第一正弦信號不同；-利用第二相移對所述第一和第二混頻信號之一進行相移以獲取相移混頻信號；以及-合併所述相移混頻信號和所述其他混頻信號以獲取所述第二類型的所述輸出信號。
6.根據權利要求5所述的方法，其中f1≥f2，f4=f2+f1-f22]]>並且f3＝f1-f4。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述第一相移等於
8.根據權利要求5所述的方法，其中所述第二相移等於
9.根據權利要求5所述的方法，其中通過加法和減法之一將所述相移混頻信號與所述其他混頻信號進行合併。
10.根據權利要求2所述的方法，其中所述第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，其中確定所述第一信號的質量，並且其中至少部分地根據所述確定的質量而確定產生所述至少兩種類型的所述輸出信號中的哪一種作為輸出信號。
11.根據權利要求10所述的方法，其中如果所述確定的質量高於閾值，則產生所述第一類型的所述輸出信號。
12.根據權利要求2所述的方法，其中由混頻器執行用於產生輸出信號的所述處理，該混頻器利用頻差fLO將輸入信號變頻到中間頻率fIF，並且可以被控制用於減小鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的幹擾，並且其中所述鏡像信號具有等於fLO-fIF和fLO+fIF之一的中心頻率。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述接收信號用作針對所述混頻器的輸入信號，其中f1≥f2， 並且fIF＝f3＝f1-fLO，其中通過控制所述混頻器不減小所述鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的所述幹擾，產生所述第一類型的所述輸出信號，並且其中通過控制所述混頻器減小所述鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的所述幹擾，產生所述第二類型的所述輸出信號。
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述頻差fLO是可調諧的。
15.根據權利要求1所述的方法，其中對於所述接收信號的所述獲取包括-利用第一天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取第一接收信號，其中所述第一天線至少部分地適應於所述第一信號；-利用第二天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取第二接收信號，其中所述第二天線至少部分地適應於所述第二信號；-利用至少部分地適應於所述第一信號的第一濾波器結構對所述第一接收信號進行濾波，以獲取第一濾波信號；-利用至少部分地適應於所述第二信號的第二濾波器結構對所述第二接收信號進行濾波，以獲取第二濾波信號；以及-將所述第一和第二濾波信號合併以獲取所述接收信號。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述第一濾波器結構包括帶通濾波器，並且其中所述第二濾波器結構包括低通和高通濾波器的組合。
17.根據權利要求1所述的方法，其中所述接收信號的所述獲取包括-利用雙頻天線接收包括所述第一和第二信號的信號以獲取接收信號；-利用至少部分地適應於所述第一信號的第一濾波器結構對所述接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號；-利用至少部分地適應於所述第二信號的第二濾波器結構對所述接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號；以及-將所述第一和第二濾波信號合併以獲取所述接收信號。
18.根據權利要求1所述的方法，其中所述輸出信號被變頻到基帶中心頻率。
19.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一和第二信號是已經分別利用不同的擴頻碼進行擴頻的擴頻信號。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述輸出信號被變頻到基帶中心頻率，以獲取基帶信號，並且其中在所述基帶信號中通過與所述第一和第二信號相對應的擴頻碼相關來檢測所述第一和第二信號。
21.根據權利要求1所述的方法，其中由至少一個衛星定位系統的至少一個發射器將所述第一和第二信號發射到所述接收器。
22.根據權利要求21所述的方法，其中所述至少一個衛星定位系統包括全球定位系統和伽利略系統中的至少之一。
23.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一頻率f1等於1575.4MHz，並且其中所述第二頻率f2在1176和1227MHz之間的範圍內。
24.一種電腦程式，具有可操作用於使得處理器控制執行權利要求1的方法步驟的接收器的指令。
25.一種電腦程式產品，包括電腦程式，該電腦程式具有可操作用於使得處理器控制執行權利要求1的方法步驟的接收器的指令。
26.一種用於發射信號的系統，包括至少一個發射器，和至少一個接收器，其中所述至少一個發射器包括-設置用於發射包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的信號的裝置，以及其中所述至少一個接收器包括-設置用於獲取包含所述第一和第二信號的接收信號的裝置，以及-設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號的裝置，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
27.一種在系統中用於發射信號的發射器，包括-設置用於發射包含具有第一中心頻率的第一信號和具有第二中心頻率的第二信號的信號的裝置；其中由至少一個接收器獲取包含所述第一和第二信號的接收信號，其中在所述至少一個接收器處處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
28.一種用於雙頻接收的接收器，包括-第一裝置，設置用於獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號；以及-第二裝置，設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
29.根據權利要求28所述的接收器，其中所述第二裝置包括-設置用於將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘以獲取第一混頻信號的裝置；以及-設置用於輸出所述第一混頻信號作為所述第一類型的所述輸出信號的裝置。
30.根據權利要求28所述的接收器，其中可以產生至少兩種類型的輸出信號，並且其中第二類型的所述輸出信號基本上是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號和變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之一，並且所述第二裝置包括-設置用於將所述接收信號與具有第四中心頻率f4的正弦信號相乘，以獲取第一混頻信號的裝置；-設置用於將所述接收信號與第二正弦信號相乘以獲取第二混頻信號的裝置，其中所述第二正弦信號具有與所述第一正弦信號相同的中心頻率f4，並且由第一相移而與所述第一正弦信號不同；-設置用於利用第二相移對所述第一和第二混頻信號之一進行相移以獲取相移混頻信號的裝置；以及-設置用於將所述相移混頻信號和所述其他混頻信號合併以獲取合併的信號的裝置；以及-設置用於輸出所述合併信號作為所述第二類型的所述輸出信號的裝置。
31.根據權利要求28所述的接收器，其中至少可以產生兩種類型的輸出信號，並且其中所述第二類型的所述輸出信號是變頻到所述第三中心頻率f3的所述第一信號，所述接收器進一步包括-設置用於確定所述第一信號的質量的裝置，以及-設置用於至少部分地根據所述確定的質量來確定產生所述至少兩種類型的所述輸出信號中的哪種信號作為輸出信號。
32.根據權利要求28所述的接收器，其中所述第二裝置包括-混頻器，其利用頻差fLO將輸入信號變頻到中間頻率fIF，並且可以被控制用於減小鏡像信號對於所述下變頻的輸入信號的幹擾，其中所述鏡像信號具有等於fLO-fIF和fLO+fIF之一的中心頻率。
33.根據權利要求32所述的接收器，其中所述第二裝置進一步包括-設置用於將所述接收信號輸入到所述混頻器之中的裝置。
34.根據權利要求32所述的接收器，其中所述第一裝置包括-第一天線，用於接收包含所述第一和第二信號的信號以獲取第一接收信號的裝置，其中所述第一天線至少部分地適應於所述第一信號；-第二天線，用於接收包含所述第一和第二信號的信號以獲取第二接收信號的裝置，其中所述第二天線至少部分地適應於所述第二信號；-第一濾波器結構，用於對所述第一接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號，其中所述第一濾波器結構至少部分地適應於所述第一信號；-第二濾波器結構，用於對所述第二接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號，其中所述第二濾波器結構至少部分地適應於所述第二信號；以及-設置用於將所述第一和第二濾波信號進行合併以獲取所述接收信號的裝置。
35.根據權利要求34所述的接收器，其中所述第一濾波器結構包括帶通濾波器，並且其中所述第二濾波器結構包括低通和高通濾波器的組合。
36.根據權利要求32所述的接收器，其中所述第一裝置包括-雙頻天線，用於接收包含所述第一和第二信號的信號以獲取接收信號；-第一濾波器結構，用於對所述接收信號進行濾波以獲取第一濾波信號，其中所述第一濾波器結構至少部分地適應於所述第一信號；-第二濾波器結構，用於對所述接收信號進行濾波以獲取第二濾波信號，其中所述第二濾波器結構至少部分地適應於所述第二信號；以及-設置用於將所述第一和第二濾波信號進行合併以獲取所述接收信號的裝置。
37.根據權利要求28所述的接收器，其中所述第一和第二信號是分別利用不同擴頻碼進行擴頻的擴頻信號，所述接收器進一步包括-設置用於將所述輸出信號變頻到基帶中心頻率以獲取基帶信號的裝置；以及-設置用於通過與所述第一和第二信號相應的擴頻碼相關而檢測所述基帶信號中的所述第一和第二信號的裝置。
38.一種用於在接收器中雙頻接收的模塊，所述模塊包括-第一裝置，設置用於獲取包含具有第一中心頻率f1的第一信號和具有第二中心頻率f2的第二信號的接收信號；以及-第二裝置，設置用於處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率f3的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率f3的所述第二信號之和成比例。
全文摘要
本發明涉及用於雙頻接收的方法、電腦程式、電腦程式產品、系統、發射器、接收器和模塊，其中獲取包含具有第一中心頻率的第一信號和具有第二中心頻率的第二信號的接收信號，其中處理所述接收信號以產生輸出信號，其中可以產生一種或多種類型的所述輸出信號，並且其中第一類型的所述輸出信號與變頻到第三中心頻率的所述第一信號加上變頻到所述第三中心頻率的所述第二信號之和成比例。所述第一和第二信號例如可以是雙頻衛星定位系統中的定位信號。
文檔編號G01S1/00GK101031812SQ200480044129
公開日2007年9月5日 申請日期2004年10月1日 優先權日2004年10月1日
發明者N·庫伊克科南 申請人:諾基亞公司