基子DSP的高动态GPS接收机关键技术讨论

踪和导航数据解调环路是载波跟踪环路的最后一个环节，由它实现载波相位的抽取和数据解调。
　　
　　接收机充分利用DSP处理器的功能，将以上软件都集中在一片DSP处理器中运行。DSP芯片的高速运算性能使得部分硬件功能软化，大大缩小了接收机的体积，同时增强了系统的灵活性。
　　
　　在码和载波跟踪环路中，许多地方使用了数字滤波器。由于TMS320VC33计算精度很高，可以实现幅频特性很陡直的滤波器，完成带宽很窄的滤波。另外，DSP在进行数字信号处理过程中，仅受量化误差和有限字长影响，在处理过程中不引入其他噪声影响，有较高的信噪比。而这些正是笔者跟踪环路、跟踪频率斜升信号所必须的。同时，用DSP软件编程实现数字滤波，只需修改编程过程中的几个设计参数，就能灵活方便地实现不同性能的滤波器，从而改变跟踪环路的环路特性，为环路的调试带来极大的便利和灵活性。
　　
　　2动态GPS接收机关键技术研究
　　
　　(1)实时有效的GPS星的历书的推算：为快速捕获信号，快速地定位，缩短冷启动时间，必须保证实时有效的GPS星的历书的存在。卫星的最新历书直接由用户根据较早的星历导出，通过外推得到冷捕搜星时刻的有效数据。现在，经过对间隔一个月的星历进行推算，GPS星
　　
　　
　　
　　轨道长半径α、偏心率e、轨道面倾角i、轨道准经度Ω0、轨道近地点角矩ω、平近点角M、星钟参数af0、af1都可达到相当的精度，其中a、e、i的值变化不大，同时设6个摄动修正参数为零。这样，就可得间隔一个月后的历书。
　　
　　t1时刻
　　
　　af0=：0．596651807427D-04af1=0．579802872380D—11
　　
　　t1+30天时刻
　　
　　af0=0．724918209016D-04af1=0．477484718431D-11
　　
　　t1+30天时刻的推算结果
　　
　　afo=0．7237169739D-04af1=0．4706628D-11
　　
　　t1时刻t1+30天时刻
　　
　　Ωt1=-2．09716567564Ω0t2=-2.72117917258
　　
　　ωt1=-1．71643691820ωt2=-1．67529031669
　　
　　Mot1=3．08373107049Mot2=-2．08799859062
　　
　　由toe1，时刻的星历可推算出toe2时刻的星历
　　
　　计算得出Ω1ot2=-2．720653，ωt2=-1．666083，
　　
　　Mlot2=-2．085210
　　
　　(2)时钟特性对高动态接收机的动态性能影响的研究：时钟特性(频率飘移和老化率)对高动态接收机的动态性能有较大的影响，在高动态接收机中必须予以考虑并尽量消除之。其中，频率飘移的消除大约可以使冷启动时间缩短60s。
　　
　　(3)高加速度下的载波跟踪环路的研究：为检测高动态GPS信号，需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统。当使用对信号同时进行时域(码相位)和频域(多普勒频移)的二维搜索从而对载波多普勒频移逐次逼近扫描的串行搜索法时，在高动态下，由于码的捕获是分频段进行的，载波跟踪环路对码跟踪环路提供速度辅助，且由于码的跟踪是在频率误差范围500Hz以内进行的，一定范围内的高加速度引起的频率

《基子DSP的高动态GPS接收机关键技术讨论(第2页)》