外文翻譯--動態(tài)環(huán)境下 gps 接收機(jī)跟蹤環(huán)路的優(yōu)化和靈敏度分析（譯文）

1、1中文 中文 6200 字 出處： 出處：Jwo D J. Optimisation and sensitivity analysis of GPS receiver tracking loops in dynamic environments[J]. IEE Proceedings - Radar, Sonar and Navigation, 2002, 148(4):241-250.動態(tài)環(huán)境下 動態(tài)環(huán)境下 GPS GPS 接收

2、機(jī)跟蹤環(huán)路的優(yōu)化和靈敏度分析 接收機(jī)跟蹤環(huán)路的優(yōu)化和靈敏度分析D.-J.Jow摘要： 摘要：對于 GPS 接收器,如果載體處于靜態(tài)，那么減小接收機(jī)跟蹤環(huán)路帶寬就會減少失鎖 的概率。但是,在動態(tài)條件下，減小帶寬則會增加跟蹤誤差。帶寬的減小超過一定限制時， 更會導(dǎo)致動態(tài)跟蹤性能的嚴(yán)重退化。因此,這就涉及 到兩種對立因素之間的權(quán)衡:由于熱影 響，需要有窄跟蹤環(huán)路帶寬來過濾噪聲, 但同時也需要寬跟蹤環(huán)路帶寬來保證跟蹤載體動 態(tài)。首先研究的最優(yōu)跟

3、蹤環(huán)路帶寬需要滿足在特定動態(tài)環(huán)境中產(chǎn)生最小誤差。線性卡爾曼 濾波器被采用來設(shè)計(jì)最佳的估計(jì)量。由于錯誤估計(jì)噪聲水平，我們計(jì)算任意增益模型的協(xié) 方差值并將其 應(yīng)用于靈敏度分析，從而研究誤差增長。數(shù)值模擬的結(jié)果也證實(shí)了理論的結(jié) 果，而且這兩種方式得到的結(jié)果十分吻合。1 介紹 介紹作用于 GPS 的偽碼和載波的接收 機(jī)跟蹤誤差包括兩個主要部分:由熱 噪聲產(chǎn)生的噪聲誤差以及由不完整跟 蹤載體動態(tài)所產(chǎn)生的暫態(tài)誤差。接收 器基帶處理器設(shè)計(jì)的選擇總是涉

4、及到 權(quán)衡以下兩種對立的因素，由于熱影 響或干擾，需要窄跟蹤環(huán)路帶寬來過 濾噪聲，然而,也需要寬的跟蹤環(huán)路帶 寬來保證跟蹤由載體／用戶動態(tài)所引 起的信號的多普勒頻移。載波環(huán)或碼環(huán)通常是用來選擇合 適的帶寬，在最大動態(tài)約等于環(huán)路鎖 定的限制下，此帶寬產(chǎn)生跟蹤誤差。 當(dāng) GPS 信號功率有限時,這一趨勢似乎 使接收機(jī)跟蹤環(huán)路帶寬更窄。然而,這 增加了由載體/用戶動態(tài)所導(dǎo)致的跟 蹤環(huán)路失鎖的概率。因此,在同時考慮 低載噪比和用戶動態(tài)時，跟

5、蹤環(huán)路閾 值存在一個基本的系統(tǒng)限制。因此，重要的是要分析誤差特性，確定最優(yōu) 環(huán)路帶寬，從而最小化總的跟蹤誤差。用來預(yù)測熱噪聲顫動的接收機(jī)噪 聲模型已被列舉出來，如例［1-7］。 動態(tài)應(yīng)力誤差也可以被精確的估計(jì)［4， 6，7］。對于特定的載噪比和用戶動 態(tài)，這兩個主要誤差的總和存在一個 最小值。基于對誤差的認(rèn)識,可以確定 最小化跟蹤誤差的最優(yōu)帶寬的理論預(yù) 測值。所涉及的環(huán)境包括 GPS 有限的 信號功率以及在沒有其他信息輔助下 的動態(tài)

6、用戶的干擾。錯誤的參數(shù)(例如： 有意或無意的偏離設(shè)計(jì)點(diǎn))如何影響 誤差的增長,稱為“靈敏度分析”,也 被考慮在內(nèi)。靈敏度分析涉及到對接 收信號載噪比的錯誤估計(jì)。理論方法 和數(shù)值模擬被采用來進(jìn)行驗(yàn)證。3Fig.2 線性化跟蹤環(huán)路的數(shù)學(xué)模型a. 原電路參數(shù) b. 自然頻率2.2 2.2 等效噪聲帶寬 等效噪聲帶寬單邊等效噪聲帶寬的單位為赫茲, 在以傳遞函數(shù) H(jw)表示的跟蹤環(huán)路 中,表示為：使用輪廓積分的 R.S.Philips ’表來