一种双频点gps干扰机射频前端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双频点GPS干扰机射频前端，包括基带模块和射频模块，其中：射频模块包括第一晶振、二功分器和两路信号处理单元，第一晶振连接二功分器，二功分器的输出端分别连接两路信号处理单元，两路信号处理单元均由依次相连的DDS、倍频器、宽带正交调制器、合路器、增益控制器构成；基带模块包括第二晶振、单片机和FPGA码发生模块，第二晶振和单片机均连接FPGA码发生模块，FPGA码发生模块还连接两路信号处理单元中的宽带正交调制器和DDS。本实用新型可同时产生两路GPS卫星信号，从而实现GPS双频点干扰；具有灵敏度高、功耗低、集成度高、成本低廉等优点。
【专利说明】
一种双频点GPS干扰机射频前端
技术领域
[0001]本实用新型属于无线通信和卫星导航技术领域，具体涉及一种双频点GPS干扰机射频前端。
【背景技术】
[0002]全球卫星定位系统(GPS，Global Posit1ning System)已经建成并投入使用，是一种高精度的导航定位系统，由于它可以实现全天候、全球性和高精度的连续导航与定位，近些年来被广泛应用于经济建设、科学技术和军事等诸多领域，不仅促进了导航定位理论与应用的变革，也使得相关产业取得长足发展。随着GPS技术在日常生活及军事领域中的广泛应用，对敌对目标的GPS卫星导航定位系统进行干扰，阻止其有效定位，成为了重要的作战手段。
[0003]然而，由于GPS接收系统的复杂性和干扰形式的多样性，它不仅易受到内部干扰、电磁环境的污染，还受到人为恶意的干扰破坏。导航卫星距离地面远，星载发射机功率有限，导致GPS接收机的接收信号微弱，易受到干扰。出于战时电子对抗的需要，开发研制针对GPS接收机的射频干扰发射机，使得敌方GPS接收机无法正常工作，使得敌方失去自己的“眼睛”。随着GPS导航技术的不断发展，对GPS接收机性能也提出了更高的要求，从传统的单频接收机到双频接收机可以同时处理两路信号。因此，积极开展对双频点GPS射频调制模块的相关研究是很有必要的。
[0004]目前，大多数干扰机都是针对单频点GPS的LI频点的1575.42MHz或者L2频点的1227.60MHz进行研究，双频点GPS干扰机的研究还比较少见。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一双频点GPS干扰机射频前端。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供的双频点GPS干扰机射频前端包括:
[0007]基带模块和射频模块，其中:
[0008]射频模块包括第一晶振、二功分器和两路信号处理单元，第一晶振连接二功分器，二功分器的输出端分别连接两路信号处理单元，两路信号处理单元均由依次相连的DDSdf频器、宽带正交调制器、合路器、增益控制器构成；
[0009]基带模块包括第二晶振、单片机和FPGA码发生模块，第二晶振和单片机均连接FPGA码发生模块，FPGA码发生模块还连接两路信号处理单元中的宽带正交调制器和DDS。
[0010]作为优选，二功分器采用BP2G+ ； DDS采用ADI公司的AD9956;两路信号处理单元中倍频器分别采用GPS-1575、GPS-1227;宽带正交调制器采用ADI公司的ADL5375;合路器采用BP2G+;增益控制器采用HMC468LP3;单片机采用C8051F;FPGA码发生模块采用Xilinx公司的Spartan-6ο
[0011]基带模块中第二晶振用来产生精准时钟源，单片机用来为FPGA码发生模块正常工作提供条件，FPGA码发生模块用来产生基带码。射频模块中，二功分器输出的两路码信号分别进入两路信号处理单元，两路信号处理单元结构相同。DDS (Direct DigitalSynthesizer，直接数字式频率合成器)用来产生GPS载波基带信号，由倍频器、宽带正交调制器、合路器、增益控制器构成的射频调制模块用来产生GPS的1575.42MHz和1227.60MHz双频点信号，双频点分别为LI频点和L2频点。
[0012]两路信号处理单元中，分别利用DDS I和DDS2产生GPS的LI和L2频点的GPS载波基带信号，倍频器将GPS载波基带信号分成倍频至卫星载波频点，二功分器将GPS载波基带信号为两路差分信号，宽带正交调制器对差分信号进行调制，合路器对两路差分信号进行相加得双频点GPS信号，增益控制器对双频点GPS信号进行衰减并输出。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果:
[0014](I)可同时产生LI频点的1575.42MHz和L2频点的1227.60MHz两路GPS卫星信号，从而实现GPS双频点干扰。
[0015](2)采用FPGA控制产生所需的频点信号，灵活可调。
[0016](3)具有灵敏度高、功耗低、集成度高、成本低廉等优点。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型整体结构框图；
[0018]图2为本实用新型射频模块结构框图；
[0019]图3为本实用新型基带模块结构框图；
[0020]图4为本实用新型射频模块主要原理框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述。
[0022]见图1?2，本实用新型包括基带模块和射频模块，其中，射频模块包括第一晶振、二功分器和两路信号处理单元，第一晶振连接二功分器，二功分器的输出端分别连接两路信号处理单元，两路信号处理单元均由依次相连的DDS、倍频器、宽带正交调制器、合路器、增益控制器构成，第一晶振、二功分器和DDS构成载波发生模块，倍频器、宽带正交调制器、合路器和增益控制器构成射频调制模块。基带模块包括第二晶振、单片机和FPGA码发生模块，第二晶振和单片机均连接FPGA码发生模块，FPGA码发生模块还连接两路信号处理单元中的宽带正交调制器和DDS。第一晶振和第二晶振均用来提供精准时钟源。
[0023]本【具体实施方式】中，二功分器和合路器均采用BP2G+，DDS采用ADI公司的AD9956，两路信号处理单元中倍频器分别采用GPS-1575、GPS-1227，宽带正交调制器采用ADI公司的ADL5375，增益控制器采用HMC468LP3，单片机采用C8051F，FPGA码发生模块采用Xi I inx公司的Spartan-6ο
[0024]FPGA码发生模块对载波发生模块进行载波频率控制，使载波发生模块产生调制所需基带信号，并发送给射频调制模块，射频调制模块经宽带正交调制器产生两路GPS干扰信号。FFPGA码发生模块主要用来模拟GPS的C/A码及P(Y)码产生器，在LI频点载波上调制的有C / A码和P (Y)码，在L 2频点载波上只调制P (Y)码。G P S定位系统不仅能够通过LI频点1575.42MHz来定位，还能够通过L2频点1227.60MHz来实现精确定位。
[0025]见图2，第一晶振产生的参考钟通过二功分器分为两路:LI频点和L2频点信号。参考钟通过DDS产生载波信号，且可产生多种频率不同的载波信号。通过倍频器得到载波频率，再与基带信号通过宽带正交调制器调制得到GPS卫星信号，最后通过增益控制器根据上一级信号功率大小自适应调整该级增益，保证最终输出的射频信号功率保持在所需的频点。
[0026]见图3，本实用新型采用FPGA码发生模块，其用来产生GPS信号的C/A码及P(Y)码。FPGA是基于可编程器件进一步发展的产物，作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，无需重新设计集成电路所涉及的时间与费用投入。既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。本【具体实施方式】中采用C8051F型号单片机控制FPGA码发生模块，使其正常工作，C8051F型号单片机由可编程的51单片机内核构成，同时具有内部DAC(Digital to Analog Convertor)数模转换器。
[0027]见图4，本实用新型射频模块主要包括载波发生模块、宽带正交调制器和增益控制器，载波发生模块中第一晶振产生调制所需载波，宽带正交调制器产生调制后信号。晶振可用于各种电路中产生振荡频率。宽带正交调制器(QPSK)又称四相绝对移相调制器，是利用载波的四种不同相位来表征数字信息。每一种载波相位代表两个比特的信息，具有抗干扰能力强，误码性能好，频谱利用率高等特点，广泛用于卫星通信等领域。
[0028]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种修改或变形，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
【主权项】
1.一种双频点GPS干扰机射频前端，其特征是，包括: 基带模块和射频模块，其中: 射频模块包括第一晶振、二功分器和两路信号处理单元，第一晶振连接二功分器，二功分器的输出端分别连接两路信号处理单元，两路信号处理单元均由依次相连的DDS、倍频器、宽带正交调制器、合路器、增益控制器构成； 基带模块包括第二晶振、单片机和FPGA码发生模块，第二晶振和单片机均连接FPGA码发生模块，FPGA码发生模块还连接两路信号处理单元中的宽带正交调制器和DDS。2.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的二功分器采用BP2G+。3.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的DDS采用ADI公司的AD9956。4.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 两路信号处理单元中倍频器分别采用GPS-1575、GPS-1227。5.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述宽带正交调制器采用ADI公司的ADL5375。6.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的合路器采用BP2G+。7.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的增益控制器采用HMC468LP3。8.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的单片机采用C8051F。9.如权利要求1所述的双频点GPS干扰机射频前端，其特征是: 所述的FPGA码发生模块采用Xi I inx公司的Spartan-6。
【文档编号】G01S19/21GK205539481SQ201620322581
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】郑建生, 左小普, 潘伟, 武强
【申请人】武汉大学