GPS接收機(jī)中高頻通道的仿真
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3.1 信號(hào)源
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/85339.htm這里信號(hào)源采用了簡(jiǎn)單的方式，只模擬了一種C/A 碼，然后與數(shù)據(jù)信號(hào)D碼進(jìn)行模2相加，再調(diào)制到L1載波上，經(jīng)傳輸損耗后到達(dá)接收天線，接收天線收到的信號(hào)是引入噪聲的擴(kuò)頻信號(hào)。噪聲和干擾的仿真通過(guò)對(duì)仿真系統(tǒng)中加入假定噪聲或干擾信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里，噪聲采用了溫度噪聲：阻抗=50Ω，噪聲溫度=300K。C/A碼 以及經(jīng)C/A碼調(diào)制的D碼圖形如圖3所示。其中，經(jīng)C/A碼調(diào)制的D碼延時(shí)了5μs。
經(jīng)L1載波調(diào)制的擴(kuò)頻信號(hào)和接收機(jī)射頻前端接收到的RF信號(hào)如圖4所示。由圖可見(jiàn)，RF前端接收到的GPS信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中。
3.2 接收到的中頻信號(hào)
第一級(jí)混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號(hào)頻譜圖如圖5所示。其中，RF濾波器通帶中心頻率設(shè)置在1575.42MHz，2MHz通帶(-3dB)；第1個(gè)IF濾波器的中心頻率在175.42MHz，為兩極點(diǎn)的chebyshev響應(yīng)，0.1dB波紋?；祛l器為有源雙平衡混頻器。
由圖5可以看出第一級(jí)中頻輸出頻率在175.42MHz附近。
第二級(jí)混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號(hào)頻譜圖如圖6(a)所示。其中，第2個(gè)IF濾波器為SAW帶通濾波器。中心頻率35.42MHz，通帶2MHz(±1dB)，插損14～18dB，止帶>10dB(±2M)，群延遲波紋<300ns(34.62～36.22MHz)，最大群延遲<1.7ns。SAW 通帶波紋0.8dB；SAW濾波器的頻率響應(yīng)特性用通常的有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)來(lái)仿真。
將圖6局部放大后的頻譜圖如圖6(b)所示,可見(jiàn)第二級(jí)中頻輸出頻率在35.42MHz附近。
第三級(jí)混頻前利用限幅器將第三級(jí)混頻輸入電壓限制在20mV以內(nèi)。第三級(jí)混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號(hào)頻譜圖如圖7所示。由圖可見(jiàn)，第三級(jí)中頻輸出頻率在4.309MHz附近。第3個(gè)IF濾波器的中心頻率為4.3MHz。
本文從軟件實(shí)驗(yàn)的角度分析了GPS接收機(jī)高頻通道的工作原理；設(shè)計(jì)了一個(gè)高頻通道的增益分配方案，同時(shí)分析了它的噪聲特性；在此基礎(chǔ)上，對(duì)高頻通道電路進(jìn)行了系統(tǒng)仿真。實(shí)際使用時(shí)可根據(jù)所需要的干擾容限、增益等要求酌情調(diào)整。本研究對(duì)開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域的研究工作具有借鑒意義。對(duì)接收鏈路中的信道特性，筆者將予以進(jìn)一步關(guān)注。
參考文獻(xiàn)
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2 GP2000: GPS receiver hardware design application note. http://www.zarlink.com
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評(píng)論