導(dǎo)航系統(tǒng)中相位噪聲模型建立與分析.pdf

1、無論是衛(wèi)星上作為時(shí)間和頻率信號(hào)來源的原子鐘，還是接收機(jī)跟蹤環(huán)中的振蕩器都存在頻率的漂移和頻率的偏移。原子鐘、振蕩器等頻率源的頻率漂移和頻率偏移都會(huì)影響導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)距和測(cè)速精度。尤其是在高精度的導(dǎo)航系統(tǒng)中，需要考慮頻率源的相位噪聲對(duì)衛(wèi)星測(cè)距測(cè)速的影響。
　　作為精密導(dǎo)航電子設(shè)備的頻率源，其輸出的信號(hào)不僅很容易受到內(nèi)部各種電子噪聲的影響，而且也很容易受到外部環(huán)境變化的影響，從而使其輸出的頻率產(chǎn)生起伏波動(dòng)。而對(duì)相位噪聲的定義一般指器件內(nèi)

2、部的熱噪聲、閃爍噪聲等隨機(jī)因素引起的隨機(jī)相位波動(dòng)，它主要影響頻率源的短期頻率穩(wěn)定度。所以開展對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)中相位噪聲的研究具有十分重要的意義。
　　本論文重點(diǎn)討論了相位噪聲的概念及其時(shí)域、頻域的表征方法，并描述了表征相位噪聲的冪率譜模型。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了振蕩器的相位噪聲的生成方法，并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果，為頻率源短期頻率穩(wěn)定度的研究提供了理論依據(jù)和實(shí)現(xiàn)方法。
　　首先，本論文介紹了頻率源輸出噪聲模型和噪聲的性質(zhì)，給出了其時(shí)域

3、頻域表示形式。同時(shí)給出了相位噪聲在時(shí)頻域上的表征，以及時(shí)頻域表征之間的聯(lián)系、轉(zhuǎn)換公式和方法，也對(duì)阿倫方差的定義進(jìn)行了推導(dǎo)和闡述。
　　然后，本論文在利用三種經(jīng)典統(tǒng)計(jì)模型的方法產(chǎn)生一種冪率譜分量噪聲的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展生成了其他四種冪率譜噪聲，再使它們按照權(quán)重系數(shù)相加產(chǎn)生了相位噪聲。這三種方法分別是：基于小波模型法、基于自回歸滑動(dòng)平均法（ARMA）、分?jǐn)?shù)階積分法（IIR）。對(duì)產(chǎn)生冪率譜分量噪聲的三種方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述和公式推導(dǎo)，并給出了