优化GPS接收机数字码跟踪环的性能：双Dwell搜索策略与伪码误差分析

本文主要探讨了GPS接收机中的数字码跟踪环(Digital Delay-Locked Loop, DLL)性能的研究，作者周密和张晓玲来自电子科技大学电子工程学院，发表于2004年6月的《航空电子技术》杂志。文章首先构建了一个伪码捕获和跟踪过程的数学模型，这是理解GPS信号处理的核心步骤，它涉及到如何解码卫星发射的伪随机码（Pseudo-Random Noise, PRN）信号。 在伪码捕获部分，作者推导出了检测概率和虚警概率的表达式，这对于评估接收器在噪声环境下的性能至关重要。检测概率反映了接收器正确识别伪码信号的概率，而虚警概率则衡量了在没有真实信号情况下，接收器误报的概率。通过精确的理论分析，研究人员能够优化接收器的设计，提高其在复杂环境下的鲁棒性。 文章的亮点在于提出了一种改进的双Dwell搜索方法。传统的单Dwell搜索可能在某些条件下耗时较长，而双Dwell策略旨在通过同时在两个不同的频率范围搜索，显著缩短捕获时间。这种方法对于实时定位系统来说具有重要意义，因为它可以更快地锁定卫星信号，提高定位精度和响应速度。 接下来，作者对一阶、二阶和三阶DLL的动态跟踪性能进行了深入的定量分析。这些级别的DLL反映了接收器在跟踪过程中对伪码相位误差的处理能力，不同的环路参数设置会影响系统的稳定性和灵敏度。通过对不同阶数DLL的比较，研究者提供了依据系统动态特性的最优参数选择建议，以优化码跟踪环的整体性能。 这篇论文通过对GPS接收机数字码跟踪环的深入分析，为设计和优化这类系统提供了有价值的理论基础和技术指导。对于GPS技术的发展和应用，尤其是在航空、航海等领域，理解和掌握这些性能分析方法是至关重要的。