GPS接收機中高頻通道的仿真

　　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，然后與數據信號D碼進行模2相加，再調制到L1載波上，經傳輸損耗后到達接收天線，接收天線收到的信號是引入噪聲的擴頻信號。噪聲和干擾的仿真通過對仿真系統中加入假定噪聲或干擾信號來實現。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C/A碼調制的D碼圖形如圖3所示。其中，經C/A碼調制的D碼延時了5μs。

　　經L1載波調制的擴頻信號和接收機射頻前端接收到的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，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濾波器的頻率響應特性用通常的有限沖擊響應濾波器(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。第三級混頻產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接收機高頻通道的工作原理；設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；在此基礎上，對高頻通道電路進行了系統仿真。實際使用時可根據所需要的干擾容限、增益等要求酌情調整。本研究對開展相關領域的研究工作具有借鑒意義。對接收鏈路中的信道特性，筆者將予以進一步關注。

　　參考文獻

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
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