GPS回收机硬件电路设计—电路图每天读(280)

来源:原创作者:编辑:admin2020-04-08 02:16

  GPS由空间卫星星座空中监控系统和用户接受装备3局部构成。作为一种及时定位测速授时的导航系统,其在定位精度和不美观测时间下面的优势使其成为该范围的首选。

  硬件电路设计

  现有的GPS回收机基本构成方框图如图1所示。

  

  本系统的旌旗灯号回收机硬件主要包罗4个功用单位:天线单位、射频单位、相干器单位、微控制器单位。基于现有架构,联合各功用模块的开展近况,设计出一款弹载GPS回收机,以期实抱负时定位、测速和授时。

  相干中间模块选型以下:

  Zarlink公司花费的GP2015作为回收机的射频前端,完成对旌旗灯号的下变频处理,GP2021芯片作为C/A 码基带相干器,对中频数字旌旗灯号停止解谐和解扩,掉掉落导航电文;TI公司的浮点型数字处理器TMS320C6747,对回收机自检、测定、搜捕卫星旌旗灯号,停止相干计算。

  天线单位

  天线单位主要由天线、滤波器和前置缩小器构成,该单位电路图如图2所示 。天线的感化是将卫星旌旗灯号极微弱的电磁波能转化为响应的电流。滤波器用于抑制带外的搅扰旌旗灯号。而前置缩小器则是将旌旗灯号电流予以缩小,有时还兼有变频感化。

  

  射频单位

  该单位电路中间芯片采取ZARLINK公司推出的GPS射频前端芯片GP2015 。它具有低功耗、低成本和高牢靠性等特点,采取TQFP封装,封装尺寸小,任务电源电压为3~5 V ,当芯片任务在3V电压下,其功耗为200 mW。

  GPS Ll旌旗灯号经过天线、预选频滤波器和低噪声缩小器后输入到GP2015 ,GP2015将该射频旌旗灯号与分歧频率的本振旌旗灯号经三级下变频到中频 (IF), 在GP2021供给的5.714 MHz的采样频率下,将中频旌旗灯号变换成频率为1.405 MHz的2位TTL电平输入。所以,该单位的设计义务主要有两个:晶体振荡器设计和滤波电路设计。

  GPS回收机定位精度、旌旗灯号的准确性和动摇性,和旌旗灯号的不合性请求较高,从而对规范基准时钟动摇性提出了较高的请求。本系统采取高精度温补型晶体振荡器TCXO,该晶体振荡器与外部婚配电路合营任务,发活泼摇的10.000 MHz的基准时钟旌旗灯号,在25 规范温度下,其调剂频差为士1ppm, 负载电容为15pF。 在电源与GND之间串接10uF和100 nF电容,以有效滤除电源杂波。晶体振荡婚配电路道理图如图3所示。