GPS接收机中锁频环频率误锁的检测
到正确跟踪到载波频率为止。但这样不仅比较耗时,而且还有再次发生误锁的可能。通过分析可以看出,在鉴频器发生误锁时,锁定的错误频率与真正要锁定的目标频率是有固定关系的:设伪码捕获之后的本地载波频率为f0,根据鉴频器的鉴频范匿,输入信号的载波频率fc
即可得到要锁定的信号载波频率fc,之后把频率牵引至正确的频率点fc上。
4 仿真结果
仿真条件:输入中频信号的载噪比为37dBHz;伪码捕获完成后本地载波频率为400 Hz,输入信号频率为650 Hz,频偏为一250 Hz;取预检测积分时间为1 ms,鉴频器鉴频范围为250 Hz。
图4为发生频率误锁时,使用上述算法判决出误锁状态,并把频率重新牵引至正确频率过程中鉴频器和PLL上的工作状况。
图4a为本地载波频率的跟踪过程,图4b为I支路输出的预检测积分值。最初频率向相反方向调整,锁定在了错误的频率上,I支路预检测积分值出现正负交替变化;发现误锁现象并做出正确调整后,本地载波重新锁定在正确频率上,I支路预检测积分值符号变化恢复正常(不再是相邻点正负交替变化)。仿真结果显示该算法能够有效工作,锁相环锁定之后只需要1~2个导航比特时间(20~40个C/A码周期)即可判断出有无发生误锁,且在极短时间内即可修正锁定的频率。
5 结 论
本文提出了一种检测GPS接收机中鉴频器是否发生频率误锁现象的方法,对鉴频器在频率牵引过程中出现频率误锁的原因进行了分析,并利用仿真验证了该算法的有效性。该算法对鉴频器发生的频率误锁现象有较高的检测概率,而且由于该算法在载波同步算法进入锁相环之后即可马上做出误锁判决,并且对误锁频率的修正几乎不需要花费时间,所以可以有效地降低误锁现象给载波同步时间带来的损失。该方法同样适用于具有类似GPS信号格式的其他全球卫星导航系统(GNSS)接收机。
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