GNSS接收机自适应带宽伪码跟踪环路设计

从GNSS接收机对伪码延迟锁定环(DLL)快速稳定的需求出发,分析了环路滤波器带宽对码环性能的影响,对不同带宽下环路的稳定时间和跟踪精度进行了测试。提出了一种自适应带宽的码环设计方案,通过对环路滤波器带宽的实时调整,有效地实现了码环牵引过程的快速稳定和精确跟踪,提升了码环性能。利用自研的GNSS接收机进行了测试和验证,测试结果表明码环稳定时间小于400 ms。     

车载卫星双向时间同步系统研究

卫星双向时间频率传递技术是高精度时间频率远程比对的基本手段。对设备时延进行校准是获得高精度时间比对的关键。设计了车载卫星双向时间同步系统,描述了系统设备组成、工作原理及各设备的功能特点,并对关键技术的实现进行了分析。设计并完成了同源零基线验证实验。实验结果表明,车载卫星双向时间同步系统时延不确定度在0.4 ns之内,可以完成对卫星双向时间比对链路设备时延高精度的校准。     

基于卫星双向法的时间比对系统构建与分析

为了实现高精度时间同步,采用了卫星双向法,对时间比对系统进行了构建,并对影响比对系统不确定度的因素进行了分析。卫星双向法即两个台站同步发送和接收时间信号,可消除传递路径引起的误差,如：卫星位置引起的误差、电离层和对流层修正误差、卫星转发器误差。分析表明：在所有不确定度影响因素中,发射与接收设备时延的不稳定性是最大影响分量,系统对时精度可控制在4ns以内。系统的构建为高精度时间同步提供了可操作的方法。     

矢量跟踪算法快速重跟性能分析

当卫星导航信号受到一段时间干扰或遮蔽时,信号载噪比下降,传统跟踪环路失锁。信号恢复时,针对传统跟踪环路不能及时重新跟踪问题,应用矢量跟踪算法,进行跟踪。分析了在真实GPS数据加上仿真噪声之后矢量/频率锁定环路（VDFLL）的性能以及与传统环路进行对比,试验证明矢量跟踪具有快速重跟性能。     

一种光纤双向时间比对时间码的设计与验证

提出了一种适用于通过光纤链路实现高精度双向时间比对的时间编码方案.在保留IRIG-B(DC)码型格式的基础上,通过压缩码元宽度实现时间编码信号在光纤链路中的高精度传输.给出了基于FPGA的时间编解码实现方案,在1m电缆和室内50km光纤传输链路上进行了双向时间比对的实验.实验结果表明,该方案可稳定精确地实现时间传递,1m电缆的传输精度优于33ps,50km光纤传输精度优于55ps.     

卫星双向时间比对法的数字基带设计

随着导航系统的需求与发展,提高卫星双向时间比对设备的授时精度非常必要.介绍了卫星双向时间比对技术的基本原理,分析了数字基带设备中影响授时精度的主要误差来源,讨论了减小误差的方法和技术,并给出了数字基带设备的设计方案.实验结果表明,合理选择基带设备中应用到的设计参数,能够提高卫星双向时间比对法得授时精度.     

基于VC++的GPS软件接收机设计

由于GPS软件接收机具有需要硬件资源极少、可移植性强、开发新算法成本低等诸多优点,成为了新一代GPS接收机研制的热点.完成了基于快速傅里叶变换(FFT)算法的卫星信号的捕获算法、基于混合载波跟踪环的载波跟踪和码跟踪算法、卫星星历数据的提取及卫星状态解算算法和伪距测量算法等算法的仿真验证,介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法和过程.该软件接收机可以输出各个通道跟踪到卫星信号的载波频率、伪码频率及伪距,卫星星历及卫星状态,接收机的位置、速度信息以及各种DOP值等诸多信息.最后,给出了所开发的GPS软件接收机在实际GPS数字中频信号下的定位结果.结果表明,该软件接收机的定位误差在20 m以内.该GPS软件接收机系统采用纯软件的方法实现了硬件GPS接收机数字中频信号后的所有功能,算法修改灵活,可为进一步研究GPS接收机的各种算法提供一种方便快捷的仿真平台.     

延时锁定环在高动态下的跟踪相位误差分析

在扩频通信中,用于伪码跟踪的延时锁定环路在存在多谱勒频率变化的条件下跟踪精度受到影响,在此,分析了影响精度的因素,经过详细的推导得出了跟踪环路的相位误差均方根的表达式。     

可补偿二阶偏振模色散的两级自适应补偿器研究

研制了对于10Gbit／s非归零码(NRZ)和归零码(RZ)光纤通信系统的二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿实验系统。实验中运用光纤链路中的偏振度(DOP)作为反馈控制信号，采用粒子群优化算法(PSO)作为偏振模色散自适应补偿的搜索和跟踪控制算法，粒子群优化作为补偿搜索算法具有收敛速度快、抗噪声和避免陷入局部极值的优点；作为跟踪算法可以快速跟踪偏振模色散的随机变化。实验证明，该补偿系统可以同时补偿一阶和二阶偏振模色散。不论对于非归零码还是归零码，补偿后眼图恢复很好。补偿搜索时间为几百毫秒。跟踪系统对于链路中突发的偏振模色散变化的响应恢复时间小于20ms，实现了准实时的一阶和二阶偏振模色散自适应补偿与跟踪。     

扩频体制低轨卫星通信信号捕获与跟踪系统设计

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统可以实现码分多址体制低轨卫星信号捕获、跟踪处理,工作性能参数满足系统需求。     

锁相环路的特性及其应用

锁相环路是一种以消除频率误差为任务的自动控制电路,由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成,具有自动跟踪、锁定后没有频差、良好的窄带特性和易于集成的特点,广泛应用于倍频、分频和混频以及滤波、模拟数字信号的调制和解调、信号检测和接收、频率合成等许多技术领域,是现代电子产品中非常重要的部件。对环路结构和特性进行分析及锁相环路在不同领域的应用进行介绍,通过框图进一步阐述相应内容,使广大读者进一步认识锁相环路及其相应的产品。     

一种宽频率范围电荷泵锁相环快速锁定方法

以一种适用于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的宽频率范围电荷泵锁相环(CPPLL)为例,介绍了一种通过添加简单辅助电路来减小锁相环(PLL)上电锁定时间的方法.该方法在传统电荷泵锁相环的基础上添加了预充电电路,可以大大减少压控振荡器控制电压(VCIRL)拉升的时间.除此之外还添加了频率比较电路,将较宽的频率范围分成若干...     

基于PLL环路的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法

卫星信号接收端天线接收的卫星信号经过射频前端处理后会变成数字中频信号,而相位跟踪是中频信号处理的重要环节,准确的相位跟踪可以为卫星信号解码、测距和定位等功能的准确性提供保障.基于此,该文提出了基于锁相环（Phase Locked Loop,PLL）的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法.该算法利用多路正交载波和二象反正切鉴相器获取精确的相位差信息,形成闭合回路锁定载波相位以实现跟踪.实验结果表明,多路异相载波的方法可实现更快速的相位锁定,与传统Costas环路和松尾环相比,进入稳态时间分别减少了20%和24%以上,稳态方差分别减小21%和32%.     

A fast lock frequency synthesizer using an improved adaptive frequency calibration

An improved adaptive frequency calibration (AFC) has been employed to implement a fast lock phase-locked loop based frequency synthesizer in a 0.18 μm CMOS process. The AFC can work in two modes: the frequency calibration mode and the store/load mode. In the frequency calibration mode, a novel frequency-detector is used to reduce the frequency calibration time to 16 μs typically. In the store/load mode, the AFC makes the voltage-controlled oscillator (VCO) return to the calibrated frequency in about 1 μs by loading the calibration result stored after the frequency calibration. The experimental results show that the VCO tuning frequency range is about 620-920 MHz and the in-band phase noise within the loop bandwidth of 10 kHz is -82 dBc/Hz. The lock time is about 20 μs in frequency calibration mode and about 5 μs in store/load mode. The synthesizer consumes 12 mA from a single 1.8 V supply voltage when steady.     

L波段低相噪、快锁定频率合成器研制

小数分频（FNPLL）频率合成器是近年来出现的一种新技术,它与传统的整数分频频率合成器相比具有频率分辨率高、相位噪声低、快速锁定等优点。用ANALOGDE．VICES公司的最新的小数分频锁相环频率合成器芯片ADF4193,设计了一个L波段锁相环频率合成器。文章系统地阐述了ADF4193的组成、工作原理,使用ADISimPLL软件进行环路滤波器设计,通过仿真得到各种性能指标,并对仿真结果和改变参数避开杂散的方法进行了详细分析。通过测试,结果证明了ADF4193组成的频率合成器具有优良的性能。     

对GPS接收机的一种新宽带压制干扰样式分析

针对单频连续波干扰极易通过频域滤波加以抑制,而宽带连续阻塞式干扰又存在干扰效率低下的问题,提出脉冲连续波这种新的宽带梳状拦阻式干扰样式。根据C/A码、P(Y)码和M码信号功率谱特点分别设置脉冲连续波的干扰频率覆盖范围。以码跟踪误差作为干扰效果评估指标,对不同干扰环境下采用窄带非相干延迟锁定环的GPS接收机码跟踪性能进行仿真分析。仿真结果表明:脉冲连续波干扰对不同伪随机噪声码(PRN)编号和副载波调制相位下的C/A码和M码信号影响是不同的,在相同干信比(JSR)条件下,脉冲连续波的干扰效果要优于宽带高斯噪声和匹配谱干扰。     

基于锁定时间分析的锁相环频率合成器

提出了一种新的针对采用二阶无源滤波器的锁相环频率合成器锁定时间的估算公式,并通过仿真软件及实测结果对该公式进行了验证。基于该估算公式,设计了一种具有快速锁定功能的锁相环频率合成器。实验结果表明该锁相环频率合成器锁定时间小于7μs,具有快速锁定的功能。同时该锁相环还具有良好的相位噪声性能,对于32GHz输出信号相位噪声为-72dBc/Hz@1kHz以及-90dBc/Hz@1MHz。     

宽带跳频频合器关键指标的分析、仿真与实现

跳频通信是通信抗干扰的重要措施,跳频频率源是实现跳频通信的核心部件之一,低相位噪声和快速的频率转换锁定时间是跳频频率源的主要指标.总结了在宽带跣额频合器的设计中对相位噪声和锁定时间的分析方法和仿真结果,并采用基于DDS PLL技术的AD9956芯片,制作了S波段宽带跳频频合器,实现了宽频带、低相位噪声和快速锁定性能.     

基于74HC4046AD的感应加热电源设计

针对感应加热过程中,铁质负载的电阻率和磁导率会发生变化,使谐振频率发生变化的情况,文中介绍了一种锁相驱动方案。该方案可以实现负载频率自动跟踪,它的电路包括锁相环电路、同步信号提取电路和隔离驱动电路三部分。其中锁相电路实现负载频率的跟踪,同步信号提取电路和隔离驱动电路实现IGBT驱动。设计并制作一台2.5 kW/20 kHz感应加热电源样机,通过给注塑机炮筒加热,实验数据表明锁相驱动方案锁相稳定。