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          復(fù)雜射頻干擾環(huán)境下的高靈敏度GPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2014-07-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/259379.htm

          圖4所示是TTFF隨LNA的1dB壓縮點(diǎn)P1dB的變化趨勢。帶外干擾強(qiáng)度為-15dBm,的輸入信號(hào)強(qiáng)度為-165dBm。從圖中可以看出,即使P1dB高于帶外干擾信號(hào)的強(qiáng)度,其首次定位時(shí)間TTFF仍然受到較大的影響;而當(dāng)P1dB遠(yuǎn)高于帶外干擾信號(hào)后TTFF受P1dB的影響變得微乎其微。AW5005可以提高高達(dá)-7.6dBm的1dB壓縮點(diǎn),遠(yuǎn)高于業(yè)界同類產(chǎn)品的水平,確保不會(huì)因?yàn)閹鈴?qiáng)干擾而性能惡化。

          (2)帶外雙音信號(hào)經(jīng)過LNA產(chǎn)生的三階交調(diào)項(xiàng)(Inter-modulation)落在GPS帶內(nèi)。

          一個(gè)典型的例子是PCS-1900和GSM-1800的帶外雙音信號(hào)經(jīng)過LNA后產(chǎn)生的交調(diào)項(xiàng)正好落在GPS帶內(nèi)。PCS-1900的發(fā)射頻率為1851MHz,發(fā)射功率為24dBm,假定發(fā)射天線距離GPS天線1米,從而在GPS天線處看到的干擾信號(hào)強(qiáng)度為-20dBm,經(jīng)過濾波器在LNA輸入端看到了功率為-60dBm。而GSM-1800的發(fā)射頻率為1713MHz,發(fā)射功率為+36dBm,在GPS天線端看到的信號(hào)強(qiáng)度為21dBm,則經(jīng)過濾波器后的強(qiáng)度為-19dBm。經(jīng)過LNA后,該雙音信號(hào)產(chǎn)生的三階交調(diào)項(xiàng)頻率為:2×1713MHz-1851MHz=1575MHz,正好落在GPS信號(hào)帶內(nèi),從而惡化了的性能。等效到LNA輸入端口看到的交調(diào)項(xiàng)強(qiáng)度可由下式表示:

          Pint=2PGSM+PPCS-2IIP3 (6)

          式(6)中PGSM和PPCS分別為雙音信號(hào)的強(qiáng)度,IIP3為LNA的輸入三階交調(diào)點(diǎn)。而帶內(nèi)的干擾信號(hào)對GPS系統(tǒng)的信噪比影響如下式[5]:

          (7)

          式(7)中,C/N0為沒有干擾信號(hào)時(shí)的系統(tǒng)載噪比(carrier-to-noise-density-ratio),Pin為LNA輸入端口看到的輸入信號(hào)強(qiáng)度,Q為擴(kuò)頻增益因子,窄帶干擾時(shí)為1,寬帶擴(kuò)頻干擾時(shí)為1.5,寬帶噪聲干擾時(shí)為2;Rb為GPS偽隨機(jī)碼率,當(dāng)GPS信號(hào)為C/A碼是Rb等于1.023M,因此可以得到TTFF隨LNA的IIP3指標(biāo)變化趨勢如下圖所示。AW5005可提供高達(dá)+6.5dBm的三階交調(diào)點(diǎn)IIP3,有效的減小了帶外多個(gè)干擾源對GPS系統(tǒng)的影響。

          圖5交調(diào)干擾下系統(tǒng)TTFF隨LNA三階交調(diào)點(diǎn)的變化曲線

          (3)帶外寬帶干擾可在單頻強(qiáng)干擾的條件下產(chǎn)生互調(diào)項(xiàng)(Cross-modulation)落在GPS帶內(nèi)。

          除了雙音信號(hào)的交調(diào)項(xiàng),某個(gè)窄帶強(qiáng)干擾(Blocker)和寬帶干擾信號(hào)依然可以產(chǎn)生帶內(nèi)的互調(diào)項(xiàng)從而影響性能。比如,GPS手機(jī)鄰近的移動(dòng)設(shè)備無線局域網(wǎng)(WLAN)正在工作,最大發(fā)射功率為20dBm,則LNA輸入端接收到的信號(hào)功率為:

          (8)

          式(8)中,F(xiàn)為WLAN發(fā)射源到手機(jī)GPS天線的衰減,λ為波長,BWWLAN和BWGPS分別為WLAN和GPS的信號(hào)帶寬,假定d為1米,PTX等于17dBm,由此計(jì)算得到LNA輸入端接收到的WLAN信號(hào)強(qiáng)度約為-60dBm;另一強(qiáng)干擾源為GSM-1800,經(jīng)過濾波器的強(qiáng)度為-19dBm,從而得到互調(diào)項(xiàng)的強(qiáng)度如下式[6]:

          (9)

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