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        復雜射頻干擾環(huán)境下的高靈敏度GPS系統(tǒng)設計

        作者: 時間:2014-07-07 來源:網(wǎng)絡 收藏

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/259379.htm

        圖4所示是TTFF隨LNA的1dB壓縮點P1dB的變化趨勢。帶外干擾強度為-15dBm,的輸入信號強度為-165dBm。從圖中可以看出,即使P1dB高于帶外干擾信號的強度,其首次定位時間TTFF仍然受到較大的影響;而當P1dB遠高于帶外干擾信號后TTFF受P1dB的影響變得微乎其微。AW5005可以提高高達-7.6dBm的1dB壓縮點,遠高于業(yè)界同類產(chǎn)品的水平,確保不會因為帶外強干擾而性能惡化。

        (2)帶外雙音信號經(jīng)過LNA產(chǎn)生的三階交調項(Inter-modulation)落在GPS帶內(nèi)。

        一個典型的例子是PCS-1900和GSM-1800的帶外雙音信號經(jīng)過LNA后產(chǎn)生的交調項正好落在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強度為-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天線端看到的信號強度為21dBm,則經(jīng)過濾波器后的強度為-19dBm。經(jīng)過LNA后,該雙音信號產(chǎn)生的三階交調項頻率為:2×1713MHz-1851MHz=1575MHz,正好落在GPS信號帶內(nèi),從而惡化了的性能。等效到LNA輸入端口看到的交調項強度可由下式表示:

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

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

        (7)

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

        圖5交調干擾下系統(tǒng)TTFF隨LNA三階交調點的變化曲線

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

        除了雙音信號的交調項,某個窄帶強干擾(Blocker)和寬帶干擾信號依然可以產(chǎn)生帶內(nèi)的互調項從而影響性能。比如,GPS手機鄰近的移動設備無線局域網(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功率為:

        (8)

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

        (9)

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