一种低复杂度GPS载波跟踪环路设计 被引量：13

1

作者 姜毅 张淑芳 +2 位作者 胡青 孙晓文 张晶泊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2822-2826,共5页

GPS接收机载波跟踪环路的鉴别器和滤波器设计决定了跟踪环路的性能,也在很大程度上决定了GPS接收机的性能.本文在分析了传统锁相环和锁频环鉴别器算法的基础上,提出了一种锁相锁频环共用四象限反正切函数单元的鉴别器算法;同时,在研究... GPS接收机载波跟踪环路的鉴别器和滤波器设计决定了跟踪环路的性能,也在很大程度上决定了GPS接收机的性能.本文在分析了传统锁相环和锁频环鉴别器算法的基础上,提出了一种锁相锁频环共用四象限反正切函数单元的鉴别器算法;同时,在研究了基于双线性Z变换积分器与矩形波数字积分器的滤波算法基础上,提出了一种基于矩形波数字积分器的锁频环辅助锁相环的滤波器算法.综合这两种新算法给出一种低复杂度的GPS接收机锁相锁频环设计方法.通过理论分析与仿真实验,证实该GPS载波跟踪环路设计不但具有良好的跟踪性能,且与传统设计方案相比具有运算量小,复杂度低,占用资源少等优点,更易于工程实现. 展开更多

关键词 载波跟踪环路 锁相环 锁频环 环路滤波器 低复杂度

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智能GPS软件接收机载波跟踪环路设计 被引量：14

2

作者 唐斌 喻夏琼 +1 位作者 董绪荣 赵新曙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期807-810,共4页

传统的GPS接收机设计较为固定,用户不能改变接收机各类参数以适应不同导航信号处理的需要.而软件接收机只需做较小改动就可以适应不同信号,能够迅速分析、仿真、实现各类算法.在GPS软件接收机的基础上,利用鉴频器辅助鉴相器的输出,引入... 传统的GPS接收机设计较为固定,用户不能改变接收机各类参数以适应不同导航信号处理的需要.而软件接收机只需做较小改动就可以适应不同信号,能够迅速分析、仿真、实现各类算法.在GPS软件接收机的基础上,利用鉴频器辅助鉴相器的输出,引入一个模糊逻辑控制器,使得环路能够智能跟踪GPS信号的动态变化.实验结果证明所提出的设计方法与传统环路相比可大幅度缩短跟踪时间,减小环路滤波器带宽,并能消除周跳. 展开更多

关键词 GPS软件接收机 模糊逻辑控制器 载波跟踪环路

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GPS软件接收机载波跟踪环路鲁棒滤波算法 被引量：1

3

作者 李江 钱富才 刘丁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期208-214,共7页

在全球定位系统(GPS)软件接收机中,环路滤波器对噪声抖动的抑制作用,是用户精确连续跟踪卫星信号的重要保证.本文用噪声未知但有界的假设,代替了传统方法中噪声统计特性已知的苛刻要求,应用半定规划方法将滤波问题转化为凸优化问题,提... 在全球定位系统(GPS)软件接收机中,环路滤波器对噪声抖动的抑制作用,是用户精确连续跟踪卫星信号的重要保证.本文用噪声未知但有界的假设,代替了传统方法中噪声统计特性已知的苛刻要求,应用半定规划方法将滤波问题转化为凸优化问题,提出了载波跟踪环路鲁棒滤波算法,获得了包含多普勒频移的置信椭球,解决了复杂多变环境下GPS软件接收机的滤波跟踪问题.应用模拟载波信号和实际卫星信号对该算法进行验证,结果表明该方法能够连续有效跟踪GPS卫星信号,为GPS软件接收机设计环路滤波器提供了新的思路. 展开更多

关键词 全球定位系统 半定规划 鲁棒滤波 载波跟踪环路

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基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法 被引量：3

4

作者 王晓君 姚远 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第12期5129-5135,共7页

在高动态环境下,过大的载波跟踪环路初始频差会导致环路失锁或误锁。针对该情况已有学者通过增强环路跟踪稳定性和鉴频能力来解决,但仍存在鉴频范围小,精度低和运算量大等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Kay加权的载波跟踪环路初... 在高动态环境下,过大的载波跟踪环路初始频差会导致环路失锁或误锁。针对该情况已有学者通过增强环路跟踪稳定性和鉴频能力来解决,但仍存在鉴频范围小,精度低和运算量大等问题。为解决上述问题,提出了一种基于Kay加权的载波跟踪环路初始频差估计方法,该算法首先对跟踪环路中I、Q两路的短时积分结果进行二倍角处理,然后,再对其使用四象限反正切鉴频器鉴频,最后借鉴Kay算法对鉴频结果加权得到频差估计值。通过与传统方法做计算机仿真对比,结果表明:在信噪比为-26 dB及以上时,在相同运算采样点数的前提下,本文方法估计精度相较于最大似然估计和三阶锁频辅助四阶锁相环路方法分别提升8.72 dB和19.59 dB或更高。在达到相同估计精度情况下,本文算法运算采样点数为最大似然估计方法的6.25%,算法运算量中加法与乘法次数仅为其1.7%和5.6%,计算时长为其1.56%。 展开更多

关键词 载波跟踪环路 Kay加权 初始频差 高动态环境

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INS辅助GPS载波跟踪环分析 被引量：6

5

作者 韩慧珍 陈红林 王海勃 《电光与控制》 北大核心 2011年第10期59-63,共5页

高动态环境会造成较大的多普勒频移,这使得一般的GPS接收机在没有外界辅助的情况下难以可靠工作。为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和噪声抑制两方面的需要,GPS/INS紧耦合系统利用INS的信息辅助GPS接收机的载波跟踪回路。对紧耦合... 高动态环境会造成较大的多普勒频移,这使得一般的GPS接收机在没有外界辅助的情况下难以可靠工作。为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和噪声抑制两方面的需要,GPS/INS紧耦合系统利用INS的信息辅助GPS接收机的载波跟踪回路。对紧耦合系统的关键技术———INS辅助GPS载波跟踪回路进行了系统分析,阐述了INS信息辅助GPS载波跟踪回路的详细原理。由于在该紧耦合系统中,动态信号和相位噪声分别作用于不同的传递函数,动态信号环路带宽大大高于相位噪声的环路带宽,从而使跟踪环路既能很好响应高动态信号又能有效抑制噪声,提高了载波跟踪环的跟踪性能与抗干扰能力。 展开更多

关键词 INS信息辅助 紧耦合 载波跟踪环路 多普勒频率 传递函数

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一种用于电离层TEC监测的GNSS信号载波跟踪算法 被引量：2

6

作者 刘文学 袁洪 +1 位作者 魏东岩 徐颖 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期63-72,共10页

全球卫星导航系统(GNSS)是电离层TEC监测中应用最普遍的手段.目前方法通常是在传统导航用途的GNSS接收机输出的原始观测量基础上,经过数据后处理得到电离层TEC信息,其GNSS信号的跟踪处理算法依然采用GNSS导航接收机的算法.针对GNSS系统... 全球卫星导航系统(GNSS)是电离层TEC监测中应用最普遍的手段.目前方法通常是在传统导航用途的GNSS接收机输出的原始观测量基础上,经过数据后处理得到电离层TEC信息,其GNSS信号的跟踪处理算法依然采用GNSS导航接收机的算法.针对GNSS系统用于电离层TEC监测的特殊性,提出一种称为GNSS双频信号和差联合跟踪的新算法,与传统方法相比,该算法直接跟踪电离层TEC的变化,可以提高电离层TEC跟踪的灵敏度和TEC的观测精度,改善电离层TEC监测性能. 展开更多

关键词 GNSS 电离层 TEC 载波跟踪环路 锁相环

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利用支持向量机的卫星导航载波跟踪算法 被引量：3

7

作者 季凯源 张博雅 蒋长辉 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第9期42-44,83,共4页

常用的卫星导航接收机载波跟踪环路在高动态环境下易失锁,导致接收机无法提供精确的导航信息。针对此问题,提出一种利用支持向量机的锁频环辅助锁相环的新的载波跟踪算法。首先,引入一种判决因子描述环路当前的运行情况,然后,根据输入... 常用的卫星导航接收机载波跟踪环路在高动态环境下易失锁,导致接收机无法提供精确的导航信息。针对此问题,提出一种利用支持向量机的锁频环辅助锁相环的新的载波跟踪算法。首先,引入一种判决因子描述环路当前的运行情况,然后,根据输入的判决因子的大小实时调节载波跟踪环路中锁相环和锁频环对环路更新参数计算的贡献大小,利用支持向量机算法建立起判决因子和环路融合权值之间的非线性关系。仿真结果表明,该方法能极大地减小锁相环在高动态环境下的鉴相误差,一定程度上提高载波跟踪环路在高动态环境下的跟踪性能。 展开更多

关键词 卫星导航 载波跟踪环路 支持向量机 判决因子 高动态

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基于UBB噪声的高动态GPS载波跟踪算法研究

8

作者 江涛 钱富才 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期328-334,共7页

GPS接收机在高动态情况下,载波信号受到不同类型复杂噪声的干扰,且很难获得这些噪声的统计特性,而传统方法对噪声的处理都是假定其统计特性已知,因此,本文提出了一种基于集员滤波(SMF)的解决方案。该方法首先将噪声定义成一类未知但有界... GPS接收机在高动态情况下,载波信号受到不同类型复杂噪声的干扰,且很难获得这些噪声的统计特性,而传统方法对噪声的处理都是假定其统计特性已知,因此,本文提出了一种基于集员滤波(SMF)的解决方案。该方法首先将噪声定义成一类未知但有界(UBB)噪声,然后利用椭球包含UBB噪声集合及状态集合,进而采用集员滤波的方法实现了载波信号的多普勒频率估计,最后通过Matlab仿真验证该算法的有效性,并与传统方法进行比较。较传递函数设计的PLL设计方法,提高了环路的动态适应性和精度;较Kalman滤波方法,提高了环路的鲁棒性和快速性。集员滤波为GPS接收机载波跟踪环路的设计提供了新的思路。 展开更多

关键词 集员滤波 多普勒频率 载波跟踪环路

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自适应强跟踪Sage-Husa卡尔曼滤波器载波环设计 被引量：7

9

作者 王福军 丁小燕 +1 位作者 王前 白英广 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第10期12-16,共5页

针对Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法易引起发散且对初始条件的选取非常敏感的问题,提出一种自适应强跟踪Sage-Husa滤波算法。该算法从Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法出发,引入强跟踪技术,通过渐消因子在线修正一步预测误差协方差矩阵,... 针对Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法易引起发散且对初始条件的选取非常敏感的问题,提出一种自适应强跟踪Sage-Husa滤波算法。该算法从Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法出发,引入强跟踪技术,通过渐消因子在线修正一步预测误差协方差矩阵,使算法具有应对场景变化等不确定情况的能力,增强算法的鲁棒性;通过改进Sage-Husa自适应算法对噪声方差阵进行实时在线估计,使算法具有应对噪声变化的自适应能力,保证较好的跟踪精度。仿真结果表明,所提出的滤波算法能够有效提高载波环路的跟踪精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波器 Sage-Husa自适应滤波 强跟踪滤波 载波跟踪环路

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自适应强跟踪卡尔曼滤波器载波环设计 被引量：3

10

作者 王福军 丁小燕 +1 位作者 王前 白英广 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第11期73-77,83,共6页

针对自适应Qk/Rk卡尔曼滤波算法在大频偏或运动场景切换时存在收敛速度慢、易失锁问题,提出了一种自适应强跟踪滤波算法,该算法从自适应Qk/Rk卡尔曼滤波算法出发,引入强跟踪技术。在稳态场景下,采用自适应Qk/Rk算法保证跟踪环路有较好... 针对自适应Qk/Rk卡尔曼滤波算法在大频偏或运动场景切换时存在收敛速度慢、易失锁问题,提出了一种自适应强跟踪滤波算法,该算法从自适应Qk/Rk卡尔曼滤波算法出发,引入强跟踪技术。在稳态场景下,采用自适应Qk/Rk算法保证跟踪环路有较好的跟踪精度;当场景变化时,自适应强跟踪算法保证跟踪环路有更稳健的动态性能。仿真结果表明,所提出的设计方法能够有效提高载波跟踪环路的跟踪精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 自适应Qk/Rk滤波 强跟踪滤波 载波跟踪环路

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非理想发射机情况下的OQPSK性能分析

11

作者 杨波 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2007年第1期98-103,共6页

偏移四相相移键控(OQPSK)是一种适用于在限带非线性信道中使用的高效恒包络数字调制技术。OQPSK调制器的不均衡以及放大器的非线性对接收机的性能具有非常大影响。由于不均衡对载波跟踪环路的稳态锁定点的影响,使得平均误比特率(BEP)的... 偏移四相相移键控(OQPSK)是一种适用于在限带非线性信道中使用的高效恒包络数字调制技术。OQPSK调制器的不均衡以及放大器的非线性对接收机的性能具有非常大影响。由于不均衡对载波跟踪环路的稳态锁定点的影响,使得平均误比特率(BEP)的性能受到了的决定性影响。通过对OQPSK调制器不均衡的模型讨论,深刻分析了调制器不均衡对载波跟踪环路稳态锁定点和平均BEP的影响。 展开更多

关键词 OQPSK 调制器不均衡 载波跟踪环路稳态锁定点 平均BEP

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