车载GNSS接收机：跟踪环路设计与硬件优化

本文主要探讨了车载全球导航卫星系统（GNSS）接收机跟踪环路的设计与实现，由作者王婷、陈萍和邹永忠合作完成。在车辆动态环境中的导航接收机，其跟踪性能对于定位精度至关重要。文章首先介绍了车载场景下接收机跟踪环路的选择，着重分析了锁频环（Frequency-Locked Loop, FLL）和锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）两种常见的跟踪策略。 在硬件资源受限的条件下，作者通过深入解析鉴频器（Frequency Detector）和鉴相器（Phase Detector）的工作原理，推导出在设计上一个重要的发现，即在实际应用中，锁频环和锁相环可以共享一个正切函数（ATAN）运算，这在优化资源使用和提高效率方面具有重要意义。这种共享不仅节省了电路板空间，也简化了设计过程，使得系统更加紧凑和经济。 基于这些理论基础，作者提出了车载GNSS接收机的整体架构图，包括跟踪模块在内的关键组件被清晰地展示出来。这个框架考虑到了车辆运动带来的复杂环境因素，确保了接收机能够在高速行驶、移动信号不稳定等动态场景下保持稳定工作。 实测结果显示，作者设计的跟踪环路在车载测试环境下表现出良好的稳定性，验证了理论分析的有效性和实用性。关键词"GNSS"、"载波跟踪"、"锁频环"和"锁相环"揭示了论文的核心关注点，强调了在高动态环境中对精确跟踪技术的需求。 本文的研究成果对于GNSS接收机的设计者、工程师以及相关领域的研究人员具有很高的参考价值，特别是在资源受限或追求高效能的车载导航系统设计中。同时，它也为后续的车载GNSS接收机优化提供了新的思考角度和实践指导。