GPS信號跟蹤性能在采樣時鐘抖動下的影響研究

　　本文分析了晶振的漂移對 GPS 接收機的影響，從鎖相環(huán)理論的角度，重點分析了采樣時鐘抖動對基帶載波跟蹤和偽碼跟蹤性能的影響，并給出一種環(huán)路分級降帶寬的方法來消除這種影響。該方法在保證最終偽碼跟蹤精度的前提下，增加了跟蹤環(huán)路對動態(tài)應(yīng)力的容忍范圍，提高了 GPS 接收機跟蹤環(huán)路的穩(wěn)定性。

　　GPS（Global Positioning System）具有在全球范圍內(nèi)提供全天候、準確可靠的定位以及精確授時的功能，在社會發(fā)展的各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。GPS 接收機參考頻率源的好壞直接影響整個接收機的性能，目前授時型 GPS 接收機一般采樣用頻率穩(wěn)定度很高的數(shù)字溫度補償晶振（DTCXO）或者恒溫補償晶振（OCXO），導(dǎo)航型 GPS 接收機則普遍采用短期頻率穩(wěn)定度為 2.5ppm 左右的溫度補償晶振［1］。

　　高穩(wěn)定度晶振會大幅提高 GPS 接收機的生產(chǎn)成本，而穩(wěn)定度較低的晶振又影響接收機的定位性能，甚至使接收機無法正常工作。對于導(dǎo)航型 GPS 接收機來說，既希望能采用頻率穩(wěn)定度相對較低的晶振以降低生產(chǎn)成本，又不希望給接收機性能帶來嚴重影響。因此分析晶振的漂移對 GPS 接收機究竟有何影響，如何消除這些影響有利于提高了接收機的穩(wěn)定性，也可降低接收機成本［2］。

　　本文首先總結(jié)了晶振的漂移對 GPS 接收機的影響，接著從鎖相環(huán)理論的角度出發(fā)，重點分析了基帶信號處理部分中采樣時鐘的抖動對載波跟蹤環(huán)路和偽碼跟蹤環(huán)路跟蹤性能的影響，并提出一種碼跟蹤環(huán)分級降帶寬的方法消除晶振漂移對接收機跟蹤環(huán)路的影響，提高了環(huán)路穩(wěn)定性，仿真結(jié)果驗證了該算法的正確性。