作者：吉林大学电子科学与工程学院 李今明

    摘要：讨论max2742型gps接收系统射频前端电路的特性及工作原理，介绍以其为基础的gps接收机的设计，给出电路结构框图。

    关键词：gps；max2742；cxd2932；卫星定位；射频；接收机

    中图分类号：tn753.8 文献标识码：b 文章编号：1006-6977（2006）01-0035-03

    1 引言

    gps卫星发送的导航定位信号是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量gps信号的接收设备即gps信号接收机，就可以在任何时候用gps信号进行导航定位测量。gps信号接收机的功能是能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对接收到的gps信号进行变换、放大和处理、以便测量出gps信号从卫星接收机天线的传播时间，解译gps卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的3维位置甚至3维速度和时间。

    典型gps接收机的结构如图1所示。

     1575.42mhz的gps信号在进入下变频ic前，先经过低噪声放大器（lna）和滤波器（rf saw）。低噪声放大器是gps射频接收器中最重要的部分，这个放大器基本上可以决定整个接收机的噪声大小，因此，lna是接收机灵敏度的直接决定因素。射频信号经过下变频ic后将单端或差分if信号输出给gps基带数字信号处理单元。

    经gps基带dsp处理后的定位信息遵循nmea0183标准，通过串行数据接口实现与gsm模块、pda设备、便携式pc等数字处理终端设备的通信。数字处理终端通过网络和专用软件实现各种应用，比如通过地理信息系统（gis）实现各种运动目标的追踪定位等。

    2 max2742特点

    利用max2742型cmos rf前端gps接收机电路，附加极少的外部元件，即可构成一种完整的gps解决方案。这款性能优异的电路只需消耗极低的功率（32mw，2.4v），并且不需要昂贵的if saw滤波器和体积庞大的分立if saw滤波器。max2742内部集成了低噪声放大器（lna）、混频器、bpf、自动增益控制放大器（agc）、本振合成器、时钟缓冲器和内部数字采样器。该电路能够与许多商用gps基带ic接口，适合多种应用，其中包括汽车导航、远程信息处理、自动安全监控、资产跟踪、定位服务（lbs）及其他消费类电子产品。

    max2742工作于18.414mhz晶振或txco，可通过ifsel引脚（引脚10）来选择差分或单端if输出（1.023mhz）。总的信号变换增益为120db，噪声系数4.5db，if信号以18.414mhz的参考时钟频率进行采样。

    max2742采用48引脚tqfp封装，尺寸仅为9mm×9mm，可工作于－40℃－＋85℃范围。

    3 max2742工作原理

    3.1 高性能内置lna

    图2示出max2742的内部结构。max2742采用高性能的内置lna实现二级滤波，极大地降低了干扰信号对接收机性能的两种负面影响：第一，如果带外滤波不充分，干扰信号可能会引起低噪声放大器或降频变换器非线性工作，这会造成不真实输出或加大接收器的噪声系数；第二，如果解调器的干扰信号过大，则接收器处理的信号不真实，不能输出定位信息。

    3.2 中频滤波

    if信号通过一个if滤波器实现对带外毛刺达60db和对镜像噪声达18db的抑制。经过镜像抑制滤波器之后，信号转变为差分信号。经过滤波的if信号被agc模块放大，agc模块通过使用50db的动态范围将vga输出信号水平设置为一个预定值。内部的偏移抵消装置将为大约100khz的1db拐角频率的if信号产生一个高通特性。

    3.3 锁