非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。

GPS接收机C/A码跟踪算法及环路控制策略

高动态GPS接收机指在接收信号有较大的多普勒频率偏移及其一阶、二阶导数存在时仍能正常工作的GPS接收机。针对高动态环境下伪码跟踪所遇到的问题,重点研究了与高动态载波跟踪算法相匹配的、基于载波辅助技术的归一化非相干点积功率伪码跟踪算法,以及预检积分时间可变的伪码跟踪环路控制策略。采用MATLAB建立了系统模型,仿真结果表明:采用伪码跟踪算法以及结合相应的高动态载波跟踪算法的伪码跟踪控制策略的GPS接收机能在加速度为80 g,加速度为10 g.s-1的指标下正常工作。

扩频导航接收机全数字伪码跟踪环性能研究

针对无线电导航系统中全数字伪码跟踪环路进行了研究,分析了直接扩频序列的自相关特性,给出了伪码鉴相特性曲线,建立了伪码跟踪环路模型,运用不动点理论对鉴相特性曲线中的非线性区域跟踪性能展开了研究,得到了二阶全数字超前-滞后环的环路特性,给出了跟踪环路稳定的参数设计条件和环路最佳收敛时的参数要求,并对不同参数下的伪码跟踪环路性能进行了仿真。仿真结果表明:只有当伪码相位初始误差在收敛域时,跟踪环路才能最终稳定于零,而收敛域的大小则随着环路增益的增大而增大。

卫星导航信号码跟踪精度理论的适用性研究

针对码跟踪精度理论在导航系统信号体制评估中的广泛应用,利用自主研发的卫星导航信号仿真平台对导航跟踪优化的适用条件进行了研究,对不同载噪比环境、前端接收带宽以及超前滞后间距条件下的信号伪距误差进行了测量,将仿真结果与理论结果对比,分析了实际应用中滤波器、鉴别器的非理想特性对信号码跟踪精度所造成的影响。仿真结果表明,在非相干超前滞后(NELP)码跟踪环的条件下,当载噪比较高时,前端接收带宽接近发射带宽,并在超前滞后间距足够小时,计算结果能够较真实的反映信号的性能,并可以为导航信号体制的理论评估以及新型导航信号的设计提供参考。

GPS接收机伪码跟踪技术研究及仿真

高动态的接收机指在接收信号的载波附有较高的随时间变化的多普勒频移时仍能正常工作的接收机。GPS接收机主要通过载波叉积自动频率跟踪技术以及载波辅助技术等方法来应对高多普勒频移。本次重点研究了高动态GPS接收机扩频接收核心技术中与载波叉积自动频率跟踪技术相匹配的GOLD码跟踪技术,在此基础上建立了仿真的系统模型,并根据此模型应用Matlabsimulink进行了具体的实现。

卫星导航系统中多址干扰引起的伪码跟踪误差的分析

本文基于非相干延迟锁定环的伪码跟踪体制,研究多址干扰对伪码跟踪误差的影响,通过理论推导给出了存在多址干扰条件下最大跟踪误差的解析表达式,分析了影响多址误差的多种因素,得到了多址误差随干扰信号频率和相位的变化规律。研究结果可对进一步分析多址干扰影响和克服多址误差提供理论依据。

单一多径环境下GPS载波跟踪误差建模与分析

为研究伪码多径误差对载波多径误差的影响,文中分析了采用非相干早码减晚码功率型伪码跟踪环时Costas载波跟踪环的载波多径误差,并建立了单一多径下的载波多径误差模型.所建立的模型表明伪码多径误差对载波多径误差的影响可以表示为多径参数和相关间距对载波多径误差的影响.理论和仿真分析结果表明,单一多径下载波平均跟踪误差为0,且当相关间距小于一个码片时,载波跟踪误差最大值小于π/2;多径参数对载波跟踪误差的影响较大,而相关间距对载波跟踪误差的影响较小.

北斗B2频点导航信号抗多径性能的分析与仿真

抗多径性能是导航新体制信号评估的一个重要性能指标。针对当前北斗B2频点信号抗多径性能缺少统一评估的现状,文章基于非相干超前减滞后功率法延迟锁定环推导了导航信号的多径误差包络,并对多径误差的平均性能和影响因素进行了仿真研究。研究结果表明,在抗多径性能方面,ACED信号作为北斗体制信号具备更大的优势;窄相关器和更大的信号带宽可以明显的改善导航信号的抗多径性能。