衛(wèi)星定位接收機同步技術(shù)研究.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)涉及一個國家的政治、經(jīng)濟、軍事等領(lǐng)域，對維護國家利益具有重大意義。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中直接面對用戶的就是定位接收機，而同步技術(shù)關(guān)系到定位接收機的性能和全部功能的實現(xiàn)，因此對衛(wèi)星定位接收機同步技術(shù)的研究具有重要意義。本文主要研究了衛(wèi)星定位接收機的偽碼同步、載波同步和信息同步。取得的主要研究成果如下：
　　 ⑴對于偽碼同步。特別側(cè)重于研究如何提高偽碼同步與相位測量的精度。分析了影響偽碼跟蹤環(huán)同步精度的主要因素以及主動定

2、位方式和被動定位方式對偽碼同步算法的不同要求。在不提高采樣率的前提下，從兩個不同思路設(shè)計了偽碼同步與相位測量算法。在等量采樣條件下，通過對延遲鎖相環(huán)的鑒相結(jié)果做最小二乘線性擬合，實現(xiàn)了偽碼相位的精確估計,在此基礎(chǔ)上設(shè)計的雙路時差測量算法成功應(yīng)用于BD-1 定位接收機中，在信號功率為-152.6dBW的條件下，時差測量精度達到5ns；成功運用非等量采樣理論，設(shè)計了非等量采樣偽碼同步與相位測量算法，實現(xiàn)了偽碼相位的精確同步與測量，特別對該算

3、法的核心——高精度碼NCO的理論與設(shè)計進行了詳細討論，算法成功應(yīng)用于BD-2 定位接收機中，在碼速率為10.23MHz，信號功率為-133dBm的條件下，偽碼相位測量精度小于1ns(小于0.01chip)。
　　 ⑵對于載波同步。分析了主動定位方式與被動定位方式在接收機動態(tài)性能方面的不同要求，設(shè)計了兩種載波跟蹤算法。AFC 自適應(yīng)載波跟蹤算法通過對同相正交環(huán)跟蹤的結(jié)果進行處理獲得殘留頻偏的大小和極性信息，再通過AFC電路調(diào)整本地

4、VCO以減小殘留頻偏，環(huán)路參數(shù)與本地VCO 調(diào)整步進值可隨殘留頻偏大小自適應(yīng)調(diào)整，還設(shè)計了有效減少倒π的方法，算法成功應(yīng)用于BD-1 定位接收機中,在系統(tǒng)要求的各種信號功率、頻偏、碼偏的組合條件下，誤碼率均低于10-5；FLL/PLL 雙環(huán)自動切換載波跟蹤算法通過對跟蹤后的頻差與預(yù)置門限的比較判斷,在設(shè)計的雙環(huán)切換算法控制下，實現(xiàn)在2 階FLL與3 階PLL 之間自動切換,滿足不同動態(tài)條件下載波跟蹤的要求,算法已成功應(yīng)用于BD-2定位接

5、收機，可以滿足300m/s 速度和4g 加速度的動態(tài)性能要求，在信號功率為-133dBm 條件下,多普勒頻率測量精度達到0.7Hz。對于信息同步。在歸納總結(jié)各衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)信息格式相同點的基礎(chǔ)上，設(shè)計通用的位同步與幀同步算法，給出了具體的實現(xiàn)方法和仿真結(jié)果。
　　 ⑶對衛(wèi)星定位接收機同步技術(shù)的理論、算法、仿真、測試等方面做了系統(tǒng)深入地研究。所有算法都已成功應(yīng)用于BD-1、BD-2 定位接收機中，為下一步研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的定