本文主要是介绍1.1 HD-GR接收机,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
\qquad 本节首先简介GNSS数字接收机的一般架构,然后介绍HD-GR接收机的硬件架构,包括它的接收机底板(HD-GR-1)和它的射频前端模块(HD-2769-2RF-2)。
1.1.1 GNSS数字接收机架构
\qquad 在现代数字化GNSS接收机中,大多数基带功能实现用软件取代了硬件,获得了更强可编程性。然而,数字化硬件具有更高的运算吞吐量,相比于软件,可以提供更高性能。合适地设定基带功能的硬件和软件边界成为了GNSS接收机最佳设计的核心问题之一。
\qquad 图1-1中的GNSS数字化接收机具有“硬件接收机+单核/单处理器”的架构,许多商业和开源接收机使用了这种架构。图中的左面板示意了射频前端模块完成的功能。它将来自天线的、不同频段的信号下变频,并通过模数转换器(ADC)获得中频(IF)采样数据。基带模块由中间面板和右面板中重点标出的功能块组成。右面板示意了可能会运行在微处理器中的其它一些软件功能,例如:导航解算和用户接口。
\qquad 基带模块,作为这种架构中的一个重要部件,按照它的通常定义,由所有基带信号处理功能组成,它的输入端由采样和数字化后的IF信号界定,输出端由接收到信号观测量(载波相位、码相位、导航数据位、信号强度等)界定。在图1-1中,基带模块包括两个子模块:相关器和相关器控制器(简称为控制器),前者用数字化硬件FPGA/ASIC实现,为后者提供数据;后者实现为运行在一台微处理器/软核上的软件,监控前者的运行。
图1-1 一台典型GNSS数字化接收机的基本功能块。接收机由三部分组成:射频前端模拟电路(左面板)、基带数字化硬件(中间面板)、以及运行基带控制软件和导航软件的微处理器(右面板),其中突出显示了构成基带模块的功能块。
1.1.2 HD-GR接收机
\qquad HD-GR接收机使用了图1-1所示的“硬件接收机+单核/单处理器”架构。接收机硬件由接收机底板和射频前端模块组成,两块电路板之间按(自定义的)射频模块信号标准进行信号传递。该标准定义了底板连接射频前端模块所需的接口,包括:电源、时钟、I/O信号等,通过它将具有典型数字电路性质的接收机底板,与具有射频模拟电路性质的前端模块相连接,从而实现两部分独立设计、实现和更换的能力。
\qquad 图1-2和图1-3分别显示了HD-GR接收机的接收机底板(以HD-GR-1为例)和射频前端模块(以HD-2769-2RF-2为例),它们之间采用两个16-针I/O口插槽连接,其中的I/O信号符合上述射频模块信号标准的规定。
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