GPS接收機(jī)中高頻通道的仿真

　　3.1 信號源

　　這里信號源采用了簡單的方式，只模擬了一種C/A 碼，然后與數(shù)據(jù)信號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是引入噪聲的擴(kuò)頻信號。噪聲和干擾的仿真通過對仿真系統(tǒng)中加入假定噪聲或干擾信號來實現(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碼延時了5μs。

　　經(jīng)L1載波調(diào)制的擴(kuò)頻信號和接收機(jī)射頻前端接收到的RF信號如圖4所示。由圖可見，RF前端接收到的GPS信號淹沒在噪聲中。

　　3.2 接收到的中頻信號

　　第一級混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號頻譜圖如圖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IF濾波器的中心頻率在175.42MHz，為兩極點的chebyshev響應(yīng)，0.1dB波紋?；祛l器為有源雙平衡混頻器。

　　由圖5可以看出第一級中頻輸出頻率在175.42MHz附近。

　　第二級混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號頻譜圖如圖6(a)所示。其中，第2個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)來仿真。

　　將圖6局部放大后的頻譜圖如圖6(b)所示,可見第二級中頻輸出頻率在35.42MHz附近。

　　第三級混頻前利用限幅器將第三級混頻輸入電壓限制在20mV以內(nèi)。第三級混頻產(chǎn)生的中頻輸出信號頻譜圖如圖7所示。由圖可見，第三級中頻輸出頻率在4.309MHz附近。第3個IF濾波器的中心頻率為4.3MHz。

　　本文從軟件實驗的角度分析了GPS接收機(jī)高頻通道的工作原理；設(shè)計了一個高頻通道的增益分配方案，同時分析了它的噪聲特性；在此基礎(chǔ)上，對高頻通道電路進(jìn)行了系統(tǒng)仿真。實際使用時可根據(jù)所需要的干擾容限、增益等要求酌情調(diào)整。本研究對開展相關(guān)領(lǐng)域的研究工作具有借鑒意義。對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)

1 Datasheet of GP2015:GPS receiver RF front end. http://www.zarlink.com
2 GP2000: GPS receiver hardware design application note. http://www.zarlink.com
3 datasheet of QuickMount micro GPS patch antenna AN-PC-131.http://www.macom.com
4 羅衛(wèi)兵，張 樺，張 捷. System View動態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001
5 Kaplan E.D.(美)著，邱致和，王萬義譯.GPS原理與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2002
6 王普德.GPS接收機(jī)高頻通道和頻率綜合器設(shè)計. 導(dǎo)航，1992；(2)