6．5 GPS接收机中PLL跟踪环性能研究 - Read.PDFVIP

成都理工大学硕士学位论文 表6.3通用Costas环鉴别器 鉴别器算法 输出相位误差 特性 在高性噪比是接近最佳，斜率与信号幅 符号 (IPS)-QPS sin沪 度成正比，运算量要求低 在低性噪比是接近最佳，斜率与信号幅 IPS-QPS sin20 度的平方AZ成正比，算量要求中等 次最佳但在高和低性噪比是良好，斜率 与信号幅度无关，运算量要求较高，并且必须 QS/IPS tan沪 核对，以区分出接近190”时的0误差 二象限反正切，在高和低性噪比时最佳 ATAN2(QPS,坑) 0 (最大似然估计器)，斜率与信号幅度无关， 运算量要求最高 参看图6.5载波跟踪环方框图中的载波剥离过程，并假定载波环处于相位锁 定状态，复现的正弦函数与输入的卫星信号 〔己变至中频)是同相位的。这就导 致在I输出产生一个乘积，在作平均时，便产生一个最大幅度的1幅度。复现 的余弦函数与输入的卫星载频相位差900。这就导致在Q输出产生一个 (Cos) (sin)的乘积，在作平均时，产生一个最小的QPS幅度。因此，IPs将接近其最 大(而且当每次数据为改变符号是将翻转ISO,)而蝙将接近其最小值 (当每次 数据位改变符号时也翻转1800)。 Costas锁相环和普通的锁相环一样，对动态应力是敏感的，然而它们能产 生最精确的速度测量值。对于给定的信号功率电平，Costas锁相环与用锁相环 的方案相比也提供差错发生最少的数据解调.因此，这是GPS接收机载波跟踪环 最希望的稳态跟踪模式。然而，一个良好设计的GPS接收机载波跟踪换将用于工 作在宽频带的更为牢固的锁频环将环路闭合起来。然后，它将逐渐减小载波跟踪 环的带宽，并过渡到带宽锁相环的工作方式。最后，接收机将用灵敏的相位锁定 检测器测出这种情况，并返回到锁频环。然后重复锁相环闭合过程。 6.5GPS接收机中PLL跟踪环性能研究 6.5.13阶PLL跟踪环测量误差 这里，我们主要分析3阶PLL跟踪环的测量误差，对于1阶和2阶PLL跟踪 环以及FLL的测量误差类推。 GPS接收机PLL的主要相位误差源是相位颤动和动态应力误差。PLL跟踪环 第六章GPS接收机中载波的同步 的to经验方法门限是: 。PLL=4a,.+a不B;+B515。 3 式中，a,,=1oPLL热噪声 (度); o,=1o 由振动引起的振荡器颤动 (度); BA=由阿仑方差引起的振荡器颤动 (度)。 1.PLL热噪声: 由于其他的PLL颤动源或者可能是瞬时的，或者可以忽略，因此常常把热噪 声作为唯一的载波跟踪差源。PLL的热噪声颤动计算如下: 360I凡 ，。 1 、*、 口口尸“=下丁一11二二了二一气1+二二丈二丁犷J、悦少 万‘ UL/,v, ziLI刊。 式中，凡=载波环噪声带宽((Hz); CIN,=载波与噪声的功率比值(dB-Hz): T二预检测积分时间 (秒): 2.振动引起的振荡器相位噪声: 由振动引起的振荡器颤动公式