GNSS接收機CMOS射頻前端芯片系統(tǒng)級設(shè)計.pdf

1、以全球定位系統(tǒng)(GPS)為代表的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個全球性的、多領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。GNSS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的不斷擴展和市場的不斷擴大使得市場對GNSS接收機的需求不斷擴大。射頻前端芯片作為GNSS無線接收機中的一個重要組成部分，其自主產(chǎn)權(quán)化對于我國建立完善的GNSS產(chǎn)業(yè)鏈具有重要的意義。 本文主要以GPS全球定位系統(tǒng)為例，研究GPS接收機射頻前端芯片系統(tǒng)級設(shè)計。射頻前端的功能主要是對GPS接收機天線

2、端接收到的微弱信號進行放大、下變頻、濾波和量化，提供GPS基帶芯片正常工作所需要的中頻數(shù)字信號。同其它無線通信系統(tǒng)不同的是，迄今為止還沒有對于GPS系統(tǒng)指標精確、完整的描述。因此GPS接收機射頻前端芯片的系統(tǒng)級設(shè)計對GPS接收機整體設(shè)計和電路設(shè)計都具有指導(dǎo)意義。 本文的主要目標是設(shè)計具有通用性、低功耗、高集成度的GNSS接收機射頻前端芯片系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要工作是通過研究GPS系統(tǒng)，基于接收到的GPS射頻信號和基帶芯片所需的中頻信號特

3、性，確定GPS接收機射頻前端芯片的整體性能要求，并根據(jù)所采用的SMIC 0.18um CMOS工藝的性能特點，確定射頻前端芯片采用中頻頻率為4.092MHz的低中頻接收機結(jié)構(gòu)。本文確定了GPS接收機射頻前端的主要性能參數(shù)，包括最大增益、增益動態(tài)范圍、噪聲系數(shù)、鏡像抑制比、中頻濾波器特性、相位噪聲和ADC量化位數(shù)等關(guān)鍵性能指標。在此基礎(chǔ)上，分配了射頻前端各電路模塊的性能指標，并確定了鏡像抑制模塊采用兩級RC無源多相濾波器，可以在2MHz帶