关键词：GPS；相关器；接收机；GP2021

１ ＧＰ２０２１的主要特点

ＧＰ２０２１是Ｚａｒｌｉｎｋ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ公司生产的１２通道Ｃ／Ａ码基带相关器，可用于ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳ卫星导航系统的接收机，并可与Ｚａｒｌｉｎｋ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ公司的ＧＰ２０１５和ＧＰ２０１０ Ｃ／Ａ码射频下变频器配合使用。

ＧＰ２０２１与大多数１６位和３２位的微处理器兼容，特别是Ｍｏｔｏｒｏｌａ和Ｉｎｔｅｌ公司的微处理器，此外，芯片上也有一些功能可支持ＡＲＭ６０ ３２位ＲＩＳＣ处理器，通过芯片内的存储器管理功能可用最少的外部逻辑芯片实现ＧＰＳ接收机。ＧＰ２０２１中每个相关器通道可以分别控制。因此，对于不需要１２个通道的系统工作模式，可以仅激活所需的相关器通道，从而降低功耗。此外，通过使用备用电池可把电源电压降低至２．２Ｖ，进一步降低接收机功耗。

图1

    ＧＰ２０２１的主要特点如下：

●１２个完全独立的相关器通道；

●具有双ＵＡＲＴ和实时时钟；

●与多数１６位和３２位微处理器兼容；

●具有低电压，低电流和低功率模式；

●典型功耗１５０ｍＷ；

●与ＧＰ２０１０和ＧＰ２０１５射频前端兼容；

●后备电池电压为２．２Ｖ（最小值）。

ＧＰ２０２１相关器可广泛用于ＧＰＳ导航系统、ＧＰＳ测量接收机和时间转发接收机中。

２ 工作原理

图１所示为ＧＰ２０２１的功能原理框图。ＧＰ２０２１相关器中集成有１２通道ＧＰＳ相关器，它的数字中频数据来自射频前端，控制功能由微处理器来实现。相关器内除了１２个通道相关器外，还有一些微处理器支持功能，包括双ＵＡＲＴ和实时时钟。ＧＰ２０２１可与ＡＲＭ处理器或其它形式的微处理器进行连接。

２． １ １２通道相关器

图２所示为ＧＰ２０２１中１２通道相关器的功能框图。可以看出，它内部由采样锁存器、时钟产生器、时基产生器、地址译码器、状态寄存器以及总线接口等组成。

图2

    采样锁存器可将来自射频前端的同步数据与内部ＳＡＭＰＣＬＫ时钟进行同步。在实模式下，下变频的卫星信号在前端输出并以ＳＡＭＰＣＬＫ采样。同时数据在ＳＡＭＰＣＬＫ的下一个上升沿重采样。此后这些信号再被分配到１２个跟踪模块。在复输入模式下，下变频卫星信号可直接应用到ＧＰ２０２１的ＳＩＧＮ０、ＭＡＧ０、ＳＩＧＮ１和 ＭＡＧ１输入，以分别作为同相路的符号和幅度，正交路的符号和幅度。这些信号以５．８３３ＭＨｚ在相关器内进行采样。

时钟产生器可把从射频前端得到的主时钟ＣＬＫ Ｔ／ＣＬＫ Ｉ进行６或７分频，以得到内部的多相位时钟组。与ＧＰ２０１５连接时，由于主时钟额定频率是４０ＭＨｚ，故应在内部进行７分频。工作于复输入模式下时则应进行６分频。与ＧＰ２０１５连接时，其ＳＡＭＰ-ＣＬＫ采样时钟为５．７１４ＭＨｚ。

时钟产生器的