GPS高動態(tài)接收機(jī)跟蹤算法研究.pdf

1、全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)由于很少受時空限制，其在各領(lǐng)域被廣泛使用。特別在軍事領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品越來越注重快速、高精度的特點(diǎn)，對高動態(tài)GPS接收機(jī)技術(shù)提出了更高的要求。由于在高動態(tài)環(huán)境下，載體接收機(jī)接收到的信號具有較大的多普勒或多普勒變化率，這為實(shí)現(xiàn)對信號的跟蹤帶來了巨大的挑戰(zhàn)。而偽碼環(huán)中的多普勒偏移量可以利用載波環(huán)進(jìn)行補(bǔ)償而消除掉，所以本文著重設(shè)計高動態(tài)場景下的載波跟蹤算法，本文主要研究工作如下：
　　首先文中在分析了鎖相環(huán)基本原理的基礎(chǔ)上，

2、研究了不同階數(shù)載波跟蹤環(huán)對動態(tài)信號的跟蹤效果，并進(jìn)行了仿真分析。
　　其次，文中根據(jù)鎖相環(huán)和鎖頻環(huán)環(huán)路誤差與環(huán)路參數(shù)的相互關(guān)系，推導(dǎo)了環(huán)路最佳帶寬，并在此基礎(chǔ)上提出了基于查找表的載波環(huán)路增益控制算法。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明，該算法使得環(huán)路對瞬態(tài)信號的響應(yīng)時間減小，對動態(tài)的承受能力加強(qiáng)。
　　其次，重點(diǎn)在研究分析得出鎖相環(huán)相比較鎖頻環(huán)，具有更高精度但動態(tài)承受能力弱的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了基于加權(quán)算法的載波跟蹤組合環(huán)路控制策略算法，該算法

3、通過對動態(tài)大小的檢測，利用加權(quán)算法對鎖相環(huán)和鎖頻環(huán)組合成新的復(fù)合環(huán)路。仿真結(jié)果表明：接收機(jī)能在最大加速度150g，加加速度50g/s的動態(tài)指標(biāo)下正常工作。
　　其次，文中為了充分利用鎖相環(huán)精度高和鎖頻環(huán)動態(tài)適應(yīng)性好的特點(diǎn)，提出了基于環(huán)路切換策略的高動態(tài)載波跟蹤算法，該算法在傳統(tǒng)的環(huán)路中添加了環(huán)路切換策略，使得環(huán)路切換更具有平穩(wěn)性。仿真結(jié)果說明：載體在信號強(qiáng)度為45dB-Hz，以5g和10g加速度分時間段做勻加速運(yùn)動的場景下，基于環(huán)