优化GPS接收机的相位舍位噪声处理策略提升跟踪精度

本文主要探讨了全球卫星定位系统（GPS）接收机中的一个重要问题，即阶梯状伪距测量结果，这会严重影响接收机的定位精度。作者李埠等人，来自清华大学电子工程系，针对这个问题进行了深入研究。他们首先分析了GPS接收机中伪码跟踪的基本原理，揭示了造成伪距测量不稳定的主要原因是数控振荡器（NCO）中的相位舍位噪声。 相位舍位噪声是指由于NCO在数字中频信号采样过程中，由于采样频率不精确或者与伪码速率之间存在非整数倍关系，导致相位信息丢失或错误。他们发现这种噪声与数字中频采样率有密切关系，采样率的选择对抑制相位舍位噪声至关重要。 为了优化这一问题，研究者提出了一个基于减小相位舍位噪声的中频采样率优化方案。他们通过理论分析和仿真研究，得出结论：选择一个高于且接近伪码速率整数倍的中频采样率，能够有效地降低相位舍位噪声的影响。这意味着采用更高的采样分辨率和更稳定的频率，可以显著提升GPS接收机的跟踪精度。 论文的关键词包括“卫星导航接收机”，“数字延迟锁定环（DDL）”，“相位舍位噪声”，以及“数字中频采样”。这表明他们的研究不仅关注技术细节，还涵盖了整个接收机设计的系统层面，从噪声源控制到信号处理策略。 该研究对于GPS接收机的设计者和工程师来说具有实用价值，因为它提供了一种改进接收机性能的方法，特别是在高精度定位应用中，如自动驾驶、航空导航和移动通信等领域。通过遵循文中提出的优化策略，可以显著提升GPS系统的稳定性和可靠性，从而提高用户的服务体验。