加性白噪声下基带延迟锁定环跟踪精度的计算

余金峰,杨文革,路伟涛,孟生云

(1.装备学院, 北京101416;2.中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳471003)

1 引 言

在扩频测量系统和卫星导航系统中,接收机完成了信号的捕获之后,就转入对接收信号的跟踪。本地参考信号对接收信号的跟踪包括载波和扩频码序列跟踪两部分。载波的跟踪采用锁相环技术(PLL),扩频码序列的同步跟踪通常采用延时锁定环路(DLL)。DLL 与PLL 在技术原理上是一致的,都是通过反馈环路来实现输出信号对输入信号的跟踪与同步,其差异在于产生误差信号的相位鉴别器不同。在PLL 中,环路的误差信号是由鉴相器或乘法器产生的,而在DLL 中,环路的误差信号是由延迟锁定鉴别器产生的。

在测量和导航设备中,测距功能的实现是以扩频码的跟踪为基础的。在噪声环境下,噪声与输入信号一同进入同步跟踪环,使得环路输出信号也受到噪声的影响,使跟踪信号产生跟踪抖动,从而影响测距性能。因此,码跟踪环在高斯白噪声下的跟踪精度是测控和导航系统中的一个重要问题。文献[1-4]中都对这一问题进行了研究。

文献[1]在对码鉴相器建模时,对输入信号和噪声采取了不同的处理方法,输入信号与本地信号进行相关运算,也就是相乘并积分的过程,而对噪声则仅考虑了相乘运算,绕过了积分过程。这样处理的结果是使得鉴相器输出端的噪声仍然是白噪声,该白色噪声特性与积分时间无关。此噪声经环路滤波后在输出端产生噪声,也就使得给出的跟踪精度公式与环路带宽有关,而与积分时间无关。……