GPS由空间卫星星座地面监控系统和用户接受设备3部分组成。作为一种实时定位测速授时的导航系统,其在定位精度和观测时间上面的优势使其成为该领域的首选。
硬件电路设计
现有的GPS接收机基本构成方框图如图1所示。
本系统的信号接收机硬件主要包括4个功能单元:天线单元、射频单元、相关器单元、微控制器单元。基于现有架构,结合各功能模块的发展现状,设计出一款弹载GPS接收机,以期实现实时定位、测速和授时。
相关核心模块选型如下:
Zarlink公司生产的GP2015作为接收机的射频前端,实现对信号的下变频处理,GP2021芯片作为C/A 码基带相关器,对中频数字信号进行解调和解扩,得到导航电文;TI公司的浮点型数字处理器TMS320C6747,对接收机自检、测定、搜捕卫星信号,进行相关计算。
天线单元
天线单元主要由天线、滤波器和前置放大器组成,该单元电路图如图2所示 。天线的作用是将卫星信号极微弱的电磁波能转化为相应的电流。滤波器用于抑制带外的干扰信号。而前置放大器则是将信号电流予以放大,有时还兼有变频作用。
射频单元
该单元电路核心芯片采用ZARLINK公司推出的GPS射频前端芯片GP2015 。它具有低功耗、低成本和高可靠性等特性,采用TQFP封装,封装尺寸小,工作电源电压为3~5 V ,当芯片工作在3V电压下,其功耗为200 mW。 大功率电感厂家 |大电流电感工厂