卡尔曼滤波和PLL环路用于GNSS信号跟踪的性能分析和比较

摘要

全球导航卫星系统(GNSS)可以采用卡尔曼滤波算法取代传统的锁相环(PLL)用于GNSS接收机的信号跟踪环节。本文根据卡尔曼滤波以及传统环路在稳态情况下的传递函数以及等效噪声带宽，比较两种方法的理论性能。通过理论分析明确，卡尔曼滤波跟踪的动态应力误差小于传统环路，卡尔曼滤波跟踪可以在较低等效噪声带宽情况下实现动态信号的精确跟踪。仿真结果验证了上述理论分析结果的准确性，表明卡尔曼滤波跟踪方法的灵敏度与传统环路实现信号跟踪基本相同，而跟踪动态性和精度较高。