柴俊栓，张晓辉

（中国空空导弹研究院 河南 洛阳 471009）

弹载GPS接收机在进行大机动飞行时，由于跟踪的GPS信号动态变化范围较大，因此要求GPS接收机的跟踪环路具有较宽的带宽，以保持卫星信号的稳定跟踪。但是，跟踪环路带宽的增大，又增加了接收机环路对干扰噪声的滤除困难，削弱了GPS接收机的抗干扰能力，严重时噪声引起的跟踪误差会大大降低接收机定位精度。显然动态性能要求的环路带宽和噪声要求的环路带宽是一对矛盾体。

笔者在系统地分析影响GPS信号动态性能的主要参数热噪声、晶振Allan相位噪声、晶振振动相位噪声、电离层闪烁相位噪声和动态应力的基础上，主要解决了如何依据动态环境和GPS信号载噪比情况来设计GPS接收机的码和载波环路的带宽，并使系统性能达到最佳的问题。

1 GPS接收机跟踪环设计

GPS接收机要获得导航数据，就必须同时对载波和伪码进行精确跟踪，这就需要两个跟踪环路来实现，即用来跟踪载波的载波跟踪环和用来跟踪码（C/A码）相位的码跟踪环。码跟踪环采用延迟锁定环（Delay Lock Loop，DLL）；载波跟踪环采用相位锁定环（Phase Lock Loop，PLL）或者频率锁定环（Frequency Lock Loop，FLL）；而这三者从本质上讲都属于锁相环[1]。

锁相环是一个相位跟踪系统[3]，由3个基本部分组成：鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）以及压控振荡器（VCO）。 PLL 基本结构如图1所示。鉴相器将输入信号相位θi（t）与反馈信号θf（t）进行比较，得到相位误差 εe（t），Vc（t） 经过环路滤波器处理得到控制信号Vo（t），Vo（t）控制压控振荡器改变输出相位。在误差控制信号的控制下，压控振荡器的频率变化至和输入信号频率一致，使环路锁定。……