基于GPS信號分析的時域冪律及相位噪聲綜合.pdf

1、在無線通訊接收機射頻前端的電路設(shè)計過程中，借助系統(tǒng)仿真對電路整體性能進行驗證尤為重要。為此，在仿真階段，不僅需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來表達每一個電路模塊，而且需要模擬實際應(yīng)用中的干擾因素，使仿真環(huán)境更加真實、仿真結(jié)果更加貼近于實際結(jié)果，冪律噪聲(1/f<'α> Noise)和相位噪聲(Phase Noise)是模擬電路中常見的影響因素。其中，冪律噪聲是射頻接收機和基帶模擬電路的重要限制因素。相位噪聲在振蕩器和鎖相環(huán)中會引起相位差和多信道之

2、間的干擾，從而導(dǎo)致誤碼率(bit-error rates，BER’s)增加。本文深入分析了現(xiàn)有的兩種冪律噪聲產(chǎn)生方法：ⅡR/FIR濾波器對白噪聲濾波法和并聯(lián)低通濾波器組對白噪聲濾波法，從相對誤差和運行時間角度對兩種噪聲綜合方法進行比較。在此基礎(chǔ)上提出了一個新的相位噪聲綜合模型，該參數(shù)化模型的建模原理是利用每一個并聯(lián)的低通濾波器構(gòu)造所期望相位噪聲功率譜密度特性的一小段，從而使綜合輸出在整個頻段內(nèi)表現(xiàn)出所期望的特性。由于MATLAB在開發(fā)和

3、驗證通信算法時有廣泛的應(yīng)用，因此，選擇其作為仿真環(huán)境對冪律噪聲和相位噪聲進行建模和仿真。 本文還建立了一個簡化的GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星碼截獲過程的模擬環(huán)境，用產(chǎn)生的相位噪聲序列來影響粗/截獲(coarse/acquisition，C/A)碼的截獲過程。通過改變相位噪聲大小，得到不同頻譜特性的相位噪聲與C/A碼受影響程度之間的關(guān)系。 通過對仿真結(jié)果的時頻域驗證表明，本文提出的相位噪聲時域模型具有輸入信號簡單、模型參數(shù)化和模塊獨立