专利名称：地理定位无线信号前端接收处理装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种无线信号处理技术，特别是有关于一种地理定位无线信号前端接收处理装置。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System，GPS)为一种公用全球性的地理定位装置，其目前也已被广泛地应用于整合至各式之可携式电子装置，例如为个人数字助理装置(Personal Digital Assistant，PDA)、掌上型计算机、行动电话装置、等等，用以让使用者可透过该可携式电子装置上所显示的电子地图来查看其目前所在的地理位置。
由于GPS地理定位装置系透过多个卫星所发射的电波无线信号来定位出使用者目前所在的地理位置(通常以经度和纬度来表示)，因此其于系统架构上便有需要设置一无线信号前端接收处理装置来接收GPS卫星信号，并将GPS卫星信号转换成数字型式之GPS信号。
图1即显示一先前的地理定位无线信号前端接收处理装置100的内部架构。如图所示，此先前的地理定位无线信号前端接收处理装置100在实际应用上是搭配至一GPS数字信号处理单元20，且该GPS数字信号处理单元20是整合至一可携式的电子装置10，例如为PDA装置、掌上型计算机、或行动电话装置，用以接收来自GPS卫星30的电波无线信号，并将接收进来的GPS电波无线信号转换成数字型式的信号来提供给该GPS数字信号处理单元20作进一步的数字处理，从而求得该电子装置10目前所在的地理位置的经度和纬度值，并例如进而于一电子地图上显示该地理位置。此先前的地理定位无线信号前端接收处理装置100的实体架构包含(i)一天线模块110；(ii)一低噪声信号放大模块(LowerNoise Amplifier，LNA)120；(iii)一降频处理模块130；以及(iv)一解调模块140。在实际应用时，此先前的地理定位无线信号前端接收处理装置100中的天线模块110即可接收GPS卫星30所发射出的电波无线信号；接着由低噪声信号放大模块120负责对天线模块110所接收到及输出的模拟频率信号进行一低噪声信号放大作用，而输出一放大的模拟频率信号至降频处理模块130；再接着由降频处理模块130负责对低噪声信号放大模块120所输出的放大的频率信号提供一降频处理作用(frequency downconverting)，从而输出一中级频率信号(Intermediate frequency，IF)至解调模块140，令解调模块140对该中级频率信号进行一解调程序，而将中级频率信号解调成数字型式的信号，并将该数字型式的信号提供给GPS数字信号处理单元20作进一步的数字处理，从而求得该电子装置10目前所在的地理位置的经度和纬度值，并例如进而于一电子地图上显示地理位置。于具体实施上，GPS卫星30所发射出的电波无线信号的频率系规范为1.57542GHz(gigahertz)。
然而于实际应用上，上述的先前地理定位无线信号前端接收处理装置100的一项缺点在于使用者所在的周围环境也通常存在有GSM(Global System forMobile Communication)行动电话基地台40所发射出的1.8GHz的电波无线信号，且其频率1.8GHz接近于GPS卫星所用的1.57542GHz，导致天线模块110也会同时接收到GSM电波无线信号，因此易于对其所预定接收的GSP电波无线信号造成干扰现象。此外，先前的地理定位无线信号前端接收处理装置100的载波至噪声比率(Carrier to Noise，C/N)仅有34至36之间，因此尚未达到最佳化的功效而仍存在有改善的空间。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种改良型的地理定位无线信号前端接收处理装置，其可防止不要的GSM无线信号对预定接收的GSP无线信号造成干扰现象，从而提高所接收到的GSP无线信号的可靠性。
本发明的另一目的在于提供一种地理定位无线信号前端接收处理装置，其可增进接收到的GPS无线信号的载波至噪声比率(Carrier-to-Noise Ratio，C/N)，而确保所接收到的GSP无线信号具有低失真度。
为了达到上述问题，本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置系设计来应用于搭配至一地理定位数字信号处理单元，例如为GPS(GlobalPositioning System)的数字信号处理单元，用以将来自GPS卫星的电波无线信号接收进来及转换成数字型式的地理定位信号。
本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置的构成要件至少包含(a)一天线模块，其可接收周围环境的电波无线信号，包括来自该地理定位系统卫星的电波无线信号，并响应地输出一模拟型式的频率信号；(b)一表面声波式滤波模块，其中心滤波频宽系设定至该地理定位系统卫星所发射出的电波无线信号的频宽；且其可对该天线模块所产生的模拟频率信号进行一表面声波式滤波作用，而过滤掉该地理定位系统卫星所发射出的电波无线信号以外的电波无线信号所导致的频率信号；(c)一低噪声信号放大模块，其可对该表面声波式滤波模块所输出的频率信号进行一低噪声信号放大作用，而输出一放大的频率信号；(d)一降频处理模块，其可对该低噪声信号放大模块所输出的放大的频率信号进行一降频处理，从而输出一中级频率信号；以及(e)一解调模块，其可对该降频处理模块所输出的中级频率信号进行一解调程序，而将该中级频率信号解调成数字型式的信号，并将此数字型式的信号传送给地理定位系统数字信号处理单元来进行数字处理本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置的特点在于设置一表面声波式(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波模块于天线模块和低噪声信号放大模块之间。此特点不只可隔离邻近的1.8 GHz 的GSM电波无线信号对1.57542GHz之GPS电波无线信号所造成的干扰，并可提升GPS信号的载波至噪声比率(C/N)至38至42之间(先前技术仅可达到有34至36之间)，因此可显着地提高接收到的GSP电波无线信号的可靠性。
图1为一架构示意图，其中显示一先前技术的地理定位无线信号前端接收处理装置的内部架构；图2为一架构示意图，其中显示本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置的内部架构；图3为一滤波特性曲线图，其中显示本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置所采用的表面声波式滤波模块的滤波特性曲线。
具体实施例方式
以下即配合所附图式中的图2及图3，详细揭露说明本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置的实施例。
图2即显示本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置(如标号200所指的虚线框所包含部分)的应用方式及其内部架构。如图所示，本发明所述地理定位无线信号前端接收处理装置200在实际应用上是搭配至一地理定位系统的信号处理单元，例如为一GPS数字信号处理单元20’，且该GPS数字信号处理单元20’系整合至一可携式的电子装置10’，例如为个人数字助理装置(PersonalDigital Assistant，PDA)、掌上型计算机、或行动电话装置，用以接收来自GPS卫星30的电波无线信号，并将接收进来的GPS无线信号转换成数字型式之信号来提供给该GPS数字信号处理单元20’作进一步之数字处理，从而求得该电子装置10’目前所在的地理位置的经度和纬度值，并例如进而于一电子地图(未于图式中显示)上显示该地理位置。
如图2所示，本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置200的实体架构至少包含(a)一天线模块210；(b)一表面声波式(Surface Acoustic Wave，SAW)滤波模块220；(c)一低噪声信号放大模块(Lower Noise Amplifier，LNA) 230；(d)一降频处理模块240；以及(d)一解调模块250。
天线模块210是用以接收周围环境的电波无线信号，包括来自GPS卫星30的电波无线信号，并响应地输出一模拟型式的频率信号。然而由于使用者所在的周围环境也通常存在有GSM行动电话基地台40所发射出的电波无线信号，因此天线模块210也会同时接收到GSM无线信号。在本实施例中，GSM行动电话基地台40所发射出的无线信号的频率例如为1.8GHz，而GPS卫星30所发射出的无线信号的频率则例如为1.57542GHz。
表面声波式滤波模块220是采用先进的表面声波(Surface Acoustic Wave，SAW)技术所制成的一种滤波组件，其滤波频宽为预先设计为等于GPS卫星30所发射出的电波无线信号的频宽；且其可其可对上述的天线模块210所产生的模拟频率信号进行一表面声波式滤波作用，而过滤掉该GPS卫星30所发射出的电波无线信号以外的电波无线信号所导致的模拟频率信号，例如为由GSM(GlobalSystem for Mobile Communications)行动电话基地台40所发射出的无线信号。由于表面声波式滤波器为一种已发展出的现有组件，因此于本说明书中将不对其作进一步详细之说明。有关于表面声波式滤波器的内部结构及其技术详情，可例如参阅中国台湾国立中山大学电机研究所的研究生林冠谕在中国台湾2002年6月所提出的论文″封装寄生效应对表面声波组件效能的影响研究″，或其它相关之科技论文及资料。图3即显示该表面声波式滤波模块220的滤波特性曲线图。由图3可知，表面声波式滤波模块220具有极为优越的滤波特性，可几乎完全过滤掉其滤波频宽以外的频率成份；也即仅可让GPS的1.57542GHz的频率信号通过，而几乎完全过滤掉GSM的1.8GHz的频率信号。
低噪声信号放大模块230系用以对上述表面声波式滤波模块220所输出的频率信号(即GPS的1.57542GHz的频率信号)进行一低噪声的信号放大作用，而输出一放大的频率信号。
降频处理模块240可对上述低噪声信号放大模块230所输出的放大的模拟频率信号提供一降频处理作用，而输出一中级频率信号(Intermediatefrequency，IF)。此降频处理模块240的内部架构包括一振荡器和一混波器(未于图式中显示)；但由于此振荡器和混波器之组合架构的功能为电子通讯所习用及熟知之技术，因此于此将不对其细节作进一步详细之说明。
解调模块250可对上述之降频处理模块240所输出的中级频率信号进行一解调程序，藉此而将该中级频率信号解调成数字型式的信号(亦即原先由GPS卫星30内部所产生之有关GPS定位的相关数据的数字讯息)，并将该数字型式的GPS信号提供给GPS数字信号处理单元20’作进一步的数字处理，令该GPS数字信号处理单元20’求得该电子装置10’目前所在的地理位置的经度和纬度值，并例如进而于一电子地图上显示该地理位置。
请同时参阅图2和图3，在实际应用时，本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置200中的天线模块210即可接收GPS卫星30所发射出的电波无线信号。但于此同时，天线模块210也有可能会同时接收到GSM行动电话基地台40所发射出的电波无线信号，因此天线模块210所输出的频率信号即可能除了GPS的频率信号外，另外尚混合有GSM的频率信号。但此含有GSM信号成份的频率信号接着于通过表面声波式滤波模块220时，即可如第3图所示般地被几乎完全过滤掉，而仅让GPS的频率信号通过。接着即由低噪声信号放大模块230负责对表面声波式滤波模块220所输出的频率信号进行一低噪声信号放大作用，从而输出一放大的频率信号至降频处理模块240。接着由降频处理模块240负责对低噪声信号放大模块230所输出之放大之频率信号提供一降频处理作用(frequency downconverting)，而输出一中级频率信号(Intermediatefrequency，IF)至解调模块250，令解调模块250对该中级频率信号进行一解调程序，而将该中级频率信号解调成数字型式的信号，并将数字型式的信号提供给GPS数字信号处理单元20’作进一步的数字处理，而求得电子装置10’目前所在的地理位置的经度和纬度值，并例如进而在一电子地图上显示该地理位置。
相较于先前技术，本发明的地理定位无线信号前端接收处理装置200由于可防止1.57542GHz的GPS无线信号受到邻近的1.8GHz的GSM无线信号的干扰，且可提升GPS信号的载波至噪声比率(C/N)至38至42之间(先前技术仅可达到有34至36之间)，因此可显着地提高接收到的GSP无线信号的可靠性及确保其具有低失真度。
总而言之，本发明提供了一种新颖的地理定位无线信号前端接收处理装置，其可搭配至一地理定位系统数字信号处理单元，用以将来自一地理定位系统卫星的电波无线信号接收进来及转换成数字型式的地理定位信号；且其特点在于设置一表面声波式滤波模块于天线模块和低噪声信号放大模块之间。此特点不只可隔离频率相近的行动电话无线信号对地理定位系统的无线信号所造成的干扰，并可提升地理定位系统无线信号的载波至噪声比率值，因此可提高接收到之地理定位系统无线信号的可靠性及确保其具有低失真度。本发明因此较先前技术具有更佳的进步性及实用性。
权利要求
1.一种地理定位无线信号前端接收处理装置，其可搭配至一地理定位系统数字信号处理单元，且该地理定位系统数字信号处理单元为搭载至一电子装置，用以将来自一地理定位系统卫星的电波无线信号接收进来及转换成数字型式的地理定位信号；此地理定位无线信号前端接收处理装置至少包含一天线模块，其可接收周围环境的电波无线信号，包括来自该地理定位系统卫星的电波无线信号，并响应地输出一模拟型式的频率信号；一表面声波式滤波模块，其中心滤波频宽系设定至地理定位系统卫星所发射出的电波无线信号的频宽；且其可对天线模块所产生的模拟频率信号进行一表面声波式滤波作用，从而过滤掉地理定位系统卫星所发射出的电波无线信号以外的电波无线信号所导致的频率信号；一低噪声信号放大模块，其可对表面声波式滤波模块所输出的频率信号进行一低噪声信号放大作用，而输出一放大的频率信号；一降频处理模块，其可对低噪声信号放大模块所输出的放大的频率信号进行一降频处理，从而输出一中级频率信号；以及一解调模块，其可对该降频处理模块所输出的中级频率信号进行一解调程序，进此而将中级频率信号解调成数字型式的信号，并将此数字型式的信号传送给地理定位系统数字信号处理单元来进行数字处理。
2.根据权利要求1所述的地理定位无线信号前端接收处理装置，其特征在于地理定位系统数字信号处理单元为一GPS(Global Positioning System)的数字信号处理单元。
3.根据权利要求1所述的地理定位无线信号前端接收处理装置，其特征在于电子装置为一个人数字助理装置。
4.根据权利要求1所述的地理定位无线信号前端接收处理装置，其特征在于电子装置为一掌上型计算机。
5.根据权利要求1所述的地理定位无线信号前端接收处理装置，其特征在于电子装置为一行动电话装置。
全文摘要
本发明公开了一种地理定位无线信号前端接收处理装置，其可搭配至一地理定位系统数字信号处理单元，用以将来自一地理定位系统卫星的电波无线信号接收进来及转换成数字型式的地理定位信号；且其特点在于设置一表面声波式滤波模块于天线模块和低噪声信号放大模块之间。此特点不只可隔离频率相近的行动电话无线信号对地理定位系统的无线信号所造成的干扰，并可提升地理定位系统无线信号的载波至噪声比率值，因此可提高接收到的地理定位信号的可靠性及确保其具有低失真度。
文档编号G01S19/36GK101063716SQ20061003525
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者陈浚钦 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司, 神达电脑股份有限公司