基于低成本小型化惯性器件的手持GNSS接收机能量消耗优化策略研究

摘要

GNSS接收机通常具有多个信号处理前端通道，在冷启动时具有捕获时间长、处理增益积累慢的弱点。城市环境GNSS信号覆盖较差，需要在捕获和跟踪阶段进行长时间切换和运算，GNSS接收机中的信号处理单元通常需要较长的信号处理活动时间，从而导致接收机耗费大量能量，并造成系统整体待机时间的明显下降。本文基于小型化惯性器件参考方案，从能量约束的角度出发，通过对系统中信号处理算法能量消耗的评估，设置了基于统计函数的信号处理单元活动策略。该策略可结合接收机工作状态，平衡惯性单元和信号处理单元的能量消耗，并以较小的性能损耗获得超过一倍的能量优化效果。仿真与实测数据分析表明，论文提出的方案可有效降低小型化GNSS接收机的能量消耗，并可提供多种优化策略的动态选择。