+ 刘天雄



卫星课堂

卫星导航系统接收机原理与设计
——之八

+ 刘天雄

图47 卫星导航接收机载波跟踪环路组成结构

4.5.6.2 载波跟踪环

卫星导航接收机载波跟踪环路组成结构如图47所示，其中相位锁定环PLL（Phase Lock Loops）的目标是跟踪导航信号的载波相位（carrier phase），导航信号已经捕获后，接收机相位锁定环PLL根据载波信号多普勒频移粗略估计值，通过反馈环路逐步将多普勒频移牵引到误差允许的范围内，实现信号载波频率的精确同步，基带数字信号处理模块清除采样信号后的多普勒频移。

相位锁定环PLL由相位鉴别器、环路滤波器和压控振荡器三部分组成，相位鉴别器简称鉴相器，是用来鉴别输入信号与输出信号之间相位差异的乘法器；环路滤波器是一个低通滤波器，用于降低环路噪声，使结果既能真实反映信号相位差异，又能防止噪声的缘故而过激地调节数控振荡器。

科斯塔斯环（Costas）是对180°相位变化不敏感的载波相位锁定环，数控振荡器输出两路互为正交的载波，与接收载波相乘后送入鉴相器，经环路滤波器得到仅与相位误差有关的电压控制量，从而调节压控振荡器的输出。

频率锁定环FLL （Frequency-Lock-Loop） 是接收机数字信号处理通道导航信号跟踪环路（tracking loops）的组成部分，其目的是跟踪接收到的导航信号的频率，频率锁定环FLL在连续跟踪环路中给出频率修正量（frequency corrections），并生成频率误差信号（frequency error signal）。

（1） 频率锁定环FLL基本原理Principle

频率锁定环（FLL）由积分累加器、滤波器、数字控制晶振、乘法器等环节组……