GNSS接收機(jī)弱信號跟蹤算法研究與應(yīng)用.pdf

1、跟蹤環(huán)路作為高靈敏度接收機(jī)中的重要一環(huán),如果無法對受到遮掩、多徑干擾的信號進(jìn)行實時跟蹤,將極大地影響用戶體驗,限制GNSS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。本文對GNSS弱信號跟蹤算法的研究建立在充分調(diào)研國內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)跟蹤技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合理論分析和實驗仿真,構(gòu)建了一套完整的高靈敏度GNSS接收機(jī)環(huán)路跟蹤算法方案,論文的主要工作包括以下幾個方面:
　　(1)從 GNSS信號的通用模型出發(fā),得出信號經(jīng)由無線信道、射頻模塊以及數(shù)字基帶模塊,最終

2、輸出相干積分結(jié)果作為跟蹤模塊輸入這一系列環(huán)節(jié)中的數(shù)學(xué)表達(dá)式。分析了導(dǎo)致信號跟蹤誤差的各種原因并對其建模,進(jìn)而反映到各個環(huán)節(jié)的信號組成中去。
　　(2)基于弱信號環(huán)境下的信號特點(diǎn),闡述了傳統(tǒng)載波環(huán)路的工作原理和跟蹤門限。通過分析可以得出限制傳統(tǒng)載波環(huán)路跟蹤微弱信號的因素,進(jìn)而找到弱信號載波跟蹤的突破口,提出了一種基于FFT和Chirp-Z相結(jié)合的頻域跟蹤技術(shù),并對算法進(jìn)行了理論分析和仿真。仿真結(jié)果表明,該算法可以對帶有動態(tài)性的微弱信

3、號(C/N0<14 dB-Hz)的GNSS信號進(jìn)行載波跟蹤,同時具備鑒頻分辨率可調(diào),FFT點(diǎn)數(shù)固定的優(yōu)點(diǎn)。
　　(3)針對弱信號環(huán)境下碼環(huán)跟蹤的兩個誤差源——熱噪聲和多徑效應(yīng),提出了克服或抑制的方法。首先,從經(jīng)典碼環(huán)工作原理出發(fā),研究了不同鑒相器在弱信號下的性能,得出了在弱信號下的跟蹤門限,并研究了提高信號靈敏度和補(bǔ)償動態(tài)應(yīng)力的方法。接著分析了多徑信號對自相關(guān)函數(shù)的影響,重點(diǎn)研究了抑制多徑的窄相關(guān)、Strobe以及MEDLL算法,