跟踪环路包括了载波跟踪环和码跟踪环,两个环路相互影响,只有两个环路同时锁定时,才能解调出导航电文。载波跟踪环路对环境噪声、晶振的相位噪声和动态应力等更加敏感,比码跟踪环路更容易失锁,因此成为接收机的关键和设计难点。
分别表示鉴相器的增益系数和鉴相特性函数。GPS C/A码的码长为L = 1 023,BD C/A码的码长为L = 2 046,码元宽度为tc =20 ms,其相关函数为:
由此可得鉴相器的鉴相特性函数:
鉴相特性函数为相关间隔与码相位偏差的函数。
假定连续量测过程中调制数据位不变,即有D(k)D(k - 1) = 1.在预检积分时间内载体机动造成的频率偏移可视为恒值,则有Δfd ≡ Δfd (k) = Δfd (k - 1) 成立。而由于Φk = Δfd (k) - tk + Φ0 ,则:
输出与单位时间间隔内的相位变化成正比,可以用此输出量控制载波DCO 以达到频率跟踪的目的。该算法上要求在同一数据位内计算,在信噪比较低的情况下仍能取得较好的性能[7]。
2 高灵敏的跟踪环路设计
由图7~图9可知,在弱信号情况下,环路依旧具备较强的频率跟踪能力。
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