FFT与非相干模块处理复合软环在弱信号载波跟踪中的应用

"该文研究了一种改进的复合型弱信号载波跟踪方法，通过将FFT(快速傅里叶变换)与非相干模块处理跟踪环路(NCBP)结合，提高了GPS微弱信号的跟踪精度和锁定速度。" 在GPS接收机设计中，载波跟踪是至关重要的一步，尤其是在处理弱信号时，如城市环境中的GPS接收。传统的锁相环(PLL)在跟踪微弱信号时可能会遇到挑战，因为它们可能无法快速锁定或保持稳定。为了解决这个问题，文章提出了一种创新的跟踪策略，即非相干模块处理跟踪环路(NCBP)。NCBP在标准PLL基础上引入了平方检测器，提高了跟踪结构的先进性。 进一步的改进是将FFT技术与NCBP相结合，创建了一个复合软环跟踪系统。FFT在处理多普勒频移方面具有优势，特别是在接收机处于低动态环境，或者当信号受到高楼、树叶等遮挡而变得微弱时。通过增加相干积分数据长度和降低载波频率的更新率，可以改善对微弱信号的跟踪性能。然而，过低的更新率可能导致锁相环无法正常工作。因此，使用FFT可以有效跟踪这些动态变化，同时保持较高的锁定速度。 文章通过模拟微弱GPS接收信号，对比了几种不同载波跟踪环的性能，包括跟踪精度、锁定速度以及环路的动态应力性能。结果显示，复合软环不仅提升了跟踪精度和锁定速度，还能设置更小的等效噪声带宽，从而减少引入环路的噪声，增强系统的稳定性。 关键词涉及到的技术点包括FFT的应用、非相干模块处理、复合软环结构，以及这些技术在处理弱信号载波跟踪中的应用。该研究得到了国家自然科学基金和陕西省自然科学基金的支持，对于卫星导航接收机的设计和优化具有实际意义，特别是对于在复杂环境下的GPS接收性能提升有着显著的贡献。 这篇文章深入探讨了如何利用FFT和NCBP的组合来优化GPS微弱信号的载波跟踪，提供了理论分析和实证证据，展示了这种复合软环跟踪方法在提高跟踪效率和环路稳定性方面的优越性。对于相关领域的研究人员和工程师来说，这是一项有价值的参考资源。