衛(wèi)星導航接收機中載波相位周跳抑制技術研究.pdf

1、隨著全球導航定位系統(tǒng)的發(fā)展，對導航接收機定位精度的要求越來越高。在高精度接收機中，通常使用載波相位測量值進行定位。然而，如果載波相位的測量結果發(fā)生了整周跳變，就會降低載波相位的測量精度，影響接收機的定位精度。為了探究載波相位周跳的產生機理，研究如何通過設計載波跟蹤環(huán)路來降低接收機發(fā)生相位跳變的概率，本文從下面四個方面展開研究：
　　（1）介紹載波相位定位的基本原理，引出載波相位周跳的定義。介紹三種常用的載波跟蹤模型，分別導出其環(huán)路

2、噪聲帶寬的解析表達式；以二階鎖相環(huán)為例，利用環(huán)路相位誤差的微分方程，分析載波環(huán)路發(fā)生相位周跳的內在原因。最后，對幾種常用的載波相位周跳評估指標進行介紹。
　?。?）對傳統(tǒng)純鎖相環(huán)相位整周跳變的分析模型進行擴展，使之適用于在導航接收機中廣泛使用的 Costas鎖相環(huán)，并推導出鑒別器誤差的概率密度函數；根據馬爾科夫鏈中的隨機游走理論，求得基于二象限反正切鑒別器的一階、二階和三階 Costas鎖相環(huán)的環(huán)路平均周跳時間公式，通過數值仿真對

3、理論公式進行求解，結合蒙特卡洛仿真對理論值加以論證。
　　（3）提出一種以環(huán)路平均周跳時間為目標函數的Costas環(huán)路參數優(yōu)化方法。分別在多普勒頻率變化率為0 Hz/s和2.5 Hz/s兩種情況下，對二階和三階鎖相環(huán)的周跳性能進行了分析，對比不同環(huán)路參數對平均周跳時間的影響，從而對環(huán)路參數進行優(yōu)化。此外，還以二階環(huán)為例，分析了環(huán)路抖動方差值和平均周跳時間受環(huán)路參數影響的差異。
　?。?）提出一種基于相位誤差限幅和相位誤差累加