GPS软件接收机载波跟踪环路设计

为研究GPS信号处理技术,首先设计了GPS软件接收机的总体方案,然后对其中的关键模块——载波跟踪环进行深入分析并拟定环路各部件的实现方案,利用MATLAB对环路进行仿真分析,验证了该方案的可行性,最后在Altera公司的FPGA上完成了环路的设计.结果表明,Costas载波跟踪环性能良好,完全能够满足GPS软件接收机的工作要求,具有一定的工程参考价值.     

GPS接收机载波跟踪环路设计

载波跟踪环路设计是GPS接收机中的关键技术,载波环鉴别器的类型确定了跟踪环的类型,为了有效地防止因为数据跳变引起的鉴别误差,并且使其频率鉴别范围大,精度高,采用一种二阶锁频环（FLL）辅助三阶锁相环（PLL）的方法。通过Matlab仿真载波环路比较了两种鉴频和鉴相算法的性能。结果表明,该方法鉴别范围大,精度高,切实可行。     

一种新的GPS接收机C/A码跟踪环鉴别器算法

该文分析了GPS C/A码相位估计误差与载波频率估计误差对相关函数的影响,并推导出了相关公式。从线性,对信号幅度与载波频率估计误差的敏感性和计算量等角度分析了现有的码鉴别器算法的优缺点。基于上面的分析与研究,提出了一种新的C/A码鉴别器算法。通过理论分析与仿真实验,证明该算法有良好的线性特性,能有效抑制对信号幅度与载波频率估计误差的敏感性,且计算量低,跟踪精度高,抗多经性能好,在性能上优于已有的算法。     

高动态GPS接收机环路跟踪技术研究

为了解决加速度45g、加加速度10g/s的高动态环境下GPS信号的载波跟踪、码跟踪及其精度问题,提出了一种综合考虑动态和精度性能的载波环和码环优化设计方案,探讨了高动态情况下载波环和码环的结构设计及捕获转跟踪技术,分析了FLL/PLL/DLL环路的动态应力、暂态响应和鉴别器特性,总结了实用的控制策略和环路带宽。该方案经自主开发的软件接收机测试验证,可以在达到很高动态特性的同时满足一定的测距精度和定位精度要求。     

卡尔曼滤波在GPS微弱信号跟踪中的应用

本文用改进的自适应卡尔曼滤波方法实现对微弱 GPS 信号的跟踪,建立了跟踪系统的状态方程和量测方程,该方法提高了 GPS 接收机对微弱信号的跟踪灵敏度和稳定性。     

A Fully Integrated Direct-Conversion Receiver for CDMA and GPS Applications

This paper describes a fully integrated zero-IF receiver for cellular CDMA and GPS applications. The single-chip zero-IF receiver integrates the entire signal path for CDMA and GPS bands, including a low-noise amplifier (LNA), I/Q down-converters, baseband channel selection filters (CSFs), a voltage-controlled oscillator (VCO), and a local oscillator (LO) distribution circuit for each band. The cellular-band LNA achieves a noise figure (NF) of 1.2 dB, input third-order intercept point (IIP3) of 11 dBm, and gain of 15.5 dB. Cellular I/Q down-converter and baseband circuitries show 9-dB composite NF, 9 dBm IIP3 and 60-dBm input second-order intercept point (IIP2) without IIP2 calibration. The measured LO leakage is less than -110 dBm at LNA input. The phase noise of the cellular VCO is -134 dBc/Hz at 900-kHz offset with 1.76-GHz carrier frequency. Total GPS signal path achieves NF of 1.7 dB and gain of 74 dB with 42-mA current. The receiver is fabricated in a 0.35-mum SiGe BiCMOS process and packaged in a 6 mm times 6 mm 40-pin micro-lead-frame. Handset measurements report that the receiver meets or exceeds all of the CDMA-2000 requirements     

高动态GPS接收机跟踪环路设计与实现

为了解决高动态环境下GPS信号跟踪问题,讨论了跟踪环路类型和参数的选择策略,给出了一组适合高动态应用的环路参数,分析了基于开环频率估计和2阶FLL(Frequency Lock Loop)辅助3阶PLL(Phase Lock Loop)的高动态环境下快速的捕获转跟踪方法,给出了在由FPGA和DSP组成的硬件平台上的具体实现,利用GPS信号模拟器对所设计的跟踪环路的动态性能进行了验证。测试结果表明所设计的高动态跟踪环路能够承受60g视距动态应力。     

一种新型的GPS接收机处理芯片

主要介绍了一种具有低功耗,高性能的GPS接收机的信号处理芯片。此集成电路芯片对接收的GPS信号进行了全面精确的处理,它包括了RF射频处理芯片和基带处理芯片,前者完成卫星信号的接收和变频,后者完成了GPS信号的解扩、同步和数据计算处理等功能。     

GPS接收机PLL与卡尔曼跟踪环路性能分析

本文重点研究传统 PLL 环路和卡尔曼跟踪环路理论性能分析方法,理论上分析比较两种跟踪环路的跟踪灵敏度和动态应力性能,并通过 GPS 软件接收机仿真验证得出结论,相对于 PLL 环路,卡尔曼跟踪环路灵敏度最大可提高 3dB 左右,动态性能最大可提高 27g/s 左右。     

GPS接收机镜像信号抑制

分析了GPS接收机镜像信号抑制的要求,设计应用于低中频GPS接收机的镜像抑制复数滤波器.滤波器基于OTA-C双二次结构,通过线性变换实现频率搬移.采用了带源极负反馈的全差分跨导器以扩大输入线性范围.设计了基于环形振荡器的数字调谐锁相环以减小滤波器频率偏差.电路采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明,滤波器带宽为3.1MHz,偏移5MHz抑制为50dB,频率修调误差小于±1.5%.镜像抑制大于35dB.1.8V电源电压下滤波器和修正电路电流分别为0.82mA和0.23mA.     

双频GPS接收机的动态辅助L2P(Y)跟踪

双频接收机中对L2P(Y)信号的跟踪可以使用半无码方法.但由于半无码方法本身具有平方损耗,因此实际获得的L2P(Y)信号载噪比很低,对L2P(Y)信号跟踪环路的性能提出了更高的要求.文中提出了一种利用接收机动态辅助L2P(Y)码跟踪的方法,给出了环路的设计细节,并详细地讨论了影响环路性能的各个因素.通过计算机仿真,比较了动态辅助环路和未辅助环路的性能.仿真结果表明,使用动态辅助的L2P(Y)信号跟踪环路可以在更低的载噪比下进行有效跟踪.     

一种GPS/Glonass接收器IC

随着GPS通信技术的发展，新型GPS接收器不断涌现，其中抗阻塞特性是衡量接收器性能的主要指标。本文介绍一种具有良好抗阻塞特性的GPS接收器IC MAX2740。     

一种应用于GPS射频前端的低噪声混频器

为了克服混频器噪声对GPS接收机灵敏度造成的影响,设计了一种应用于GPS射频前端的低噪声混频器电路.采用自偏置缓冲级放大本振信号,有效地提高了电路性能.该混频器的转换增益为23 dB,噪声系数为4.55 dB,3阶交调点为-9.36 dBm,在1.57 GHz到1.6 GHz频段上,反射系数S11小于-15 dB,电路采用1.8 V电压供电;混频器核心电路静态工作电流1.2 mA,采用CMOS 0.18 μm工艺实现,芯片版图面积为160μm×360μm.     

一种用于GPS接收机中的自适应A/D转换器

基于SMIC 0.18μm工艺,设计了一个2位自适应A/D转换器。设计中,采用新的2位结构和充电电流可调电荷泵,使其不但对连续波干扰可起到很好的抑制作用,改善转换器在高斯噪声环境中的转换增益,而且可以抑制不同强度的连续波干扰。仿真结果表明,其输入动态范围为50 dB,采样带宽为20 MHz,可满足GPS应用的要求。该电路已应用在BPSK调制的直接扩频GPS接收机中。     

应用于GPS接收机的宽带低噪声放大器

本文介绍了一种适用于GPS接收机的CMOS宽带低噪声放大器,带宽设计在1．16Hz-1．7GHz。采用源极电感负反馈结构,并在输入端加入了宽带匹配网络来扩展带宽,放大器提供30dB的增益,使用了两级放大,第二级采用了电流复用技术来节省功耗,最后一级使用了源极跟随器,用来阻抗匹配。采用TSMC55nmCMOS工艺,仿真结果表明,噪声系数小于1．3dB,S21大于29dB,S11小于-10dB,1．2V电源供电下功耗为20mW。     

Carrier Arraying with Coupled Phase-Locked Loops for Tracking Improvement

This paper considers a system that couples several phaselocked loops (PLL's) to improve carrier tracking performance. The system coherently combines the received carrier signals at geographically separated ground antennas to increase the total effective aperture. It automatically aligns the received carrier's phases to enhance received carrier signal-to-noise ratio. The tracking performance of this system is being assessed in terms of rms phase jitter.     

一种新的GPS高动态接收机的研究

文章通过对普通的GPS接收机信号同步的机理进行研究,分析了高动态环境下给接收机的处理造成的问题,并给出解决方案.最后,在普通的GPS接收机的基础上设计了高动态接收机的模型,为高动态接收机的深入研究提供基础.     

一种用于GPS接收机的低噪声放大器

针对GPS接收机低功耗、低噪声、高增益的要求,采用功率限制下噪声匹配技术、阻抗匹配技术和电源复用技术,设计了一款可应用于GPS接收机的单端输入差分输出低噪声放大器,减少了巴伦损耗。采用SMIC 0.13 SymbolmAm CMOS RF工艺和全定制集成电路设计方法,工作频率为1575 GHz,对电路进行版图后仿真。仿真结果表明,该低噪声放大器在1.2 V电源电压下,功耗为4.8 mW,增益为22.65 dB,噪声系数为1.388 dB。     

GPS抗干扰接收机性能分析

在GPS接收机的抗干扰领域,空域滤波算法(自适应调零)是目前应用最广泛的方法,空一时二维自适应滤波算法是目前最先进的方法;而在抗干扰接收机的天线阵型中,线形阵和圆形阵是比较常用的2种阵型.介绍空域滤波和空-时二维自适应滤波这2种算法的基本原理,用对2种算法做了仿真,并做性能分析;同时对空域滤波应用线形天线阵和圆形天线阵进行仿真,并做出性能分析,最后得出结论.     

对GPS接收机的一种新宽带压制干扰样式分析

针对单频连续波干扰极易通过频域滤波加以抑制,而宽带连续阻塞式干扰又存在干扰效率低下的问题,提出脉冲连续波这种新的宽带梳状拦阻式干扰样式。根据C/A码、P(Y)码和M码信号功率谱特点分别设置脉冲连续波的干扰频率覆盖范围。以码跟踪误差作为干扰效果评估指标,对不同干扰环境下采用窄带非相干延迟锁定环的GPS接收机码跟踪性能进行仿真分析。仿真结果表明：脉冲连续波干扰对不同伪随机噪声码(PRN)编号和副载波调制相位下的C/A码和M码信号影响是不同的,在相同干信比(JSR)条件下,脉冲连续波的干扰效果要优于宽带高斯噪声和匹配谱干扰。