基于GPS信號(hào)分析的時(shí)域冪律及相位噪聲綜合.pdf

1、在無(wú)線通訊接收機(jī)射頻前端的電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，借助系統(tǒng)仿真對(duì)電路整體性能進(jìn)行驗(yàn)證尤為重要。為此，在仿真階段，不僅需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)表達(dá)每一個(gè)電路模塊，而且需要模擬實(shí)際應(yīng)用中的干擾因素，使仿真環(huán)境更加真實(shí)、仿真結(jié)果更加貼近于實(shí)際結(jié)果，冪律噪聲(1/f<'α> Noise)和相位噪聲(Phase Noise)是模擬電路中常見(jiàn)的影響因素。其中，冪律噪聲是射頻接收機(jī)和基帶模擬電路的重要限制因素。相位噪聲在振蕩器和鎖相環(huán)中會(huì)引起相位差和多信道之

2、間的干擾，從而導(dǎo)致誤碼率(bit-error rates，BER’s)增加。本文深入分析了現(xiàn)有的兩種冪律噪聲產(chǎn)生方法：ⅡR/FIR濾波器對(duì)白噪聲濾波法和并聯(lián)低通濾波器組對(duì)白噪聲濾波法，從相對(duì)誤差和運(yùn)行時(shí)間角度對(duì)兩種噪聲綜合方法進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的相位噪聲綜合模型，該參數(shù)化模型的建模原理是利用每一個(gè)并聯(lián)的低通濾波器構(gòu)造所期望相位噪聲功率譜密度特性的一小段，從而使綜合輸出在整個(gè)頻段內(nèi)表現(xiàn)出所期望的特性。由于MATLAB在開(kāi)發(fā)和

3、驗(yàn)證通信算法時(shí)有廣泛的應(yīng)用，因此，選擇其作為仿真環(huán)境對(duì)冪律噪聲和相位噪聲進(jìn)行建模和仿真。 本文還建立了一個(gè)簡(jiǎn)化的GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星碼截獲過(guò)程的模擬環(huán)境，用產(chǎn)生的相位噪聲序列來(lái)影響粗/截獲(coarse/acquisition，C/A)碼的截獲過(guò)程。通過(guò)改變相位噪聲大小，得到不同頻譜特性的相位噪聲與C/A碼受影響程度之間的關(guān)系。 通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的時(shí)頻域驗(yàn)證表明，本文提出的相位噪聲時(shí)域模型具有輸入信號(hào)簡(jiǎn)單、模型參數(shù)化和模塊獨(dú)立