导航抗干扰射频前端硬件电路的制作方法

本实用新型涉及导航技术领域，具体的说，是一种导航抗干扰射频前端硬件电路。

背景技术：

为提高导航接收机在微弱信号和恶劣电磁环境中的生存能力，高抗干扰的导航技术越来越显得至关重要。卫星导航信号射频中心频率固定、到达接收机端信号功率微弱，易于受到环境和人为干扰。环境干扰主要包括谐波干扰、多路径干扰以及人为因素造成的干扰；人为干扰是作战中采用的压制式、欺骗式干扰手段。当导航接收机受到干扰信号影响时，信号的载噪比会下降，当干扰信号的功率增大时，接收机的误码率上升，定位的精度会下降，甚至会产生错误的定位结果或无法正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种导航抗干扰射频前端硬件电路，用于解决现有技术中卫星导航信号到达接收机信号功率微弱以及干扰信号导致接收机误码率高的问题。

本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：

一种导航抗干扰射频前端硬件电路，包括与导航接收机连接的A/D转换模块，还包括用于接收天线的输出信号、滤除杂波、增益放大以及输出与导航接收机的接收频带匹配的中频信号的信号处理模块，所述信号处理模块的输出端与所述A/D转换模块的输入端连接，所述信号处理模块通过I²C连接配置主机。

从天线接收到的微弱射频信号，输入信号处理模块。信号处理模块连接的配置主机，可通过I²C配置信号处理模块的参数，如中心频率和通带，使与接收机的中心频率、通带相匹配，因此，在信号处理模块通带范围外的干扰信号被滤除，并经过功率放大后输出至A/D转换模块，A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号，输入接收机中。由于接收机此时接收的信号中，干扰信号较小，信号的信噪比较高，接收机的误码率降低。信号处理模块的中心频率以及通带可通过I²C进行配置，因此可以适应不同接收频率的接收机。

进一步地，所述信号处理模块包括依次连接的第一滤波器、低噪声放大器、第二滤波器、下变频和中频滤波器，所述第一滤波器的输入端与天线的输出端连接，所述中频滤波器的输出端与所述A/D转换模块连接。

由配置主机通过I²C设定第一滤波器、低噪声放大器的参数，第一滤波器配置为带通滤波器，低噪声放大器配置成RF增益调节，调节范围为80dB，第二滤波器为高通滤波器，第二滤波器输出信号至下变频，下变频降低载波功率或者去除载波后，输入中频滤波器，中频滤波器进行邻道抑制后，得到干扰较小的中频信号，输入到A/D转换模块。

进一步地，所述中频滤波器为差分输出，所述A/D转换模块为差分输入。

中频滤波器为差分输出，A/D转换模块采用双通道的模数转换器，实现高速A/D转换。

进一步地，所述信号处理模块包括芯片MAX2112和芯片AD5314，所述芯片MAX2112的RFIN引脚通过滤波电容C1后与天线的输出端连接，芯片MAX2112的REFOUT引脚与芯片AD5314的REFIN引脚连接，芯片AD5314的VOUTA引脚连接芯片MAX2112的GC1引脚，所述A/D转换模块的输入端为差分输入，芯片MAX2112的差分输出端分别与A/D转换模块的差分输入端连接。

MAX2112内置一个可编程7阶巴特沃斯滤波器，滤波范围为4MHz到40MHz，其-3dB角频率通过低通滤波器寄存器配置；具有一个可变增益低噪声放大器，提供73dB的RF增益调节范围；在QDC+和QDC-引脚之间连接一个小于47nF的外部电容，可组成一个角频率为250HZ的高通滤波器；可将信号下变频I、Q差分信号输出。由于MAX2112并未集成AGC，因此采用AD5314数模转换芯片对MAX2112内部集成的可变增益低噪声放大器的增益进行控制。采用芯片MAX2112与AD5314实现AGC增益控制、接收机前端带外干扰信号的滤除，并集成了下变频和中频滤波器，得到干扰较小的中频信号，使输入接收机的信噪比提高，降低接收机的误码率。

进一步地，所述A/D转换模块采用芯片MAX1003。

MAX1003为双通道6bit的低功耗模数转换器，采样率最高可达到90Msps，对MAX2112输出的I、Q支路差分信号进行数字化。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型输出的信号与接收机的中心频率、通带相匹配，接收机此时接收的信号中，干扰信号较小，信号的信噪比较高，接收机的误码率降低。

(2)本实用新型中信息处理模块的中心频率以及通带可通过I²C进行配置，因此，可以适应不同接收频率的接收机，提高导航接收机动态性能和抗干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型的第一种实施方式的原理框图；

图2为本实用新型的第二种实施方式的原理框图；

图3为本实用新型的第三种实施方式的原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种导航抗干扰射频前端硬件电路，包括与导航接收机连接的A/D转换模块，还包括用于接收天线的输出信号、滤除杂波、增益放大以及输出与导航接收机的接收频带匹配的中频信号的信号处理模块，所述信号处理模块的输出端与所述A/D转换模块的输入端连接，所述信号处理模块通过I²C连接配置主机。

从天线接收到的微弱射频信号，输入信号处理模块。信号处理模块连接的配置主机，可通过I²C配置信号处理模块的参数，如中心频率和通带，使与接收机的中心频率、通带相匹配，因此，在信号处理模块通带范围外的干扰信号被滤除，并经过功率放大后输出至A/D转换模块，A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号，输入接收机中。由于接收机此时接收的信号中，干扰信号较小，信号的信噪比较高，接收机的误码率降低。信号处理模块的中心频率以及通带可通过I²C进行配置，因此可以适应不同接收频率的接收机。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合附图1和图2所示，所述信号处理模块包括依次连接的第一滤波器、低噪声放大器、第二滤波器、下变频和中频滤波器，所述第一滤波器的输入端与天线的输出端连接，所述中频滤波器的输出端与所述A/D转换模块连接。

由配置主机通过I²C设定第一滤波器、低噪声放大器的参数，第一滤波器配置为带通滤波器，低噪声放大器配置成RF增益调节，调节范围为80dB，第二滤波器为高通滤波器，第二滤波器输出信号至下变频，下变频降低载波功率或者去除载波后，输入中频滤波器，中频滤波器进行邻道抑制后，得到干扰较小的中频信号，输入到A/D转换模块。

进一步地，所述中频滤波器为差分输出，所述A/D转换模块为差分输入。

中频滤波器为差分输出，A/D转换模块采用双通道的模数转换器，实现高速A/D转换。

实施例3：

在实施例1的基础上，结合附图1和图3所示，所述信号处理模块包括芯片MAX2112和芯片AD5314，所述芯片MAX2112的RFIN引脚通过滤波电容C1后与天线的输出端连接，芯片MAX2112的REFOUT引脚与芯片AD5314的REFIN引脚连接，芯片AD5314的VOUTA引脚连接芯片MAX2112的GC1引脚，所述A/D转换模块的输入端为差分输入，芯片MAX2112的差分输出端分别与A/D转换模块的差分输入端连接。

MAX2112内置一个可编程7阶巴特沃斯滤波器，滤波范围为4MHz到40MHz，其-3dB角频率通过低通滤波器寄存器配置；具有一个可变增益低噪声放大器，提供73dB的RF增益调节范围；在QDC+和QDC-引脚之间连接一个小于47nF的外部电容，可组成一个角频率为250HZ的高通滤波器；可将信号下变频I、Q差分信号输出。由于MAX2112并未集成AGC，因此采用AD5314数模转换芯片对MAX2112内部集成的可变增益低噪声放大器的增益进行控制。采用芯片MAX2112与AD5314实现AGC增益控制、接收机前端带外干扰信号的滤除，并集成了下变频和中频滤波器，得到干扰较小的中频信号，使输入接收机的信噪比提高，降低接收机的误码率。

进一步地，所述A/D转换模块采用芯片MAX1003。

MAX1003为双通道6bit的低功耗模数转换器，采样率最高可达到90Msps，对MAX2112输出的I、Q支路差分信号进行数字化。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。