Abstract
The infuluence of Doppler effects on the tracking performance of a noncoherent second-order delay locked loop (DLL) operating on a data modulated signal is investigated. For the perfoermance analysis we consider the tracking accuracy (steady state error and jitter) of the linear DLL and the reliability of the nonlinear loop. The nonlinear analysis concerning the loop reliability makes use of an asympototic expansion for the MTLL(mean time to lose lock) which has been derived by applying the singular perturbation method. In particular, we give optimal loop parameters and the optimal bandwidth of the bandpass filter in the loop arms to achieve a maximum MTLL. Since Doppler effects can be producesd comparatively in LEO system, we can espect the more reliable DLL loop design. by using the results of the circuit simulation, the delay lock loop is synthesized in FPGA, and verified to get the GPS data from the STR-2770 GPS simulator system. So, the synthesized logic circuit is shown be accurately performed.
본 논문은 도플러 효과가 GPS 수신기용 비동기 2차 DLL(noncoherent second-order delay locked loop)의 추적 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 성능 분석을 위하여 선형 DLL의 추적 정확도(steady state error and jitter)와 비선형 루프의 신뢰도를 고려하였다. 루프의 신뢰도에 관한 비선형 분석은 MTLL(mean time to lose lock)에서 근사 확장법을 사용하였다. 특히, 최대 MTLL을 얻기 위하여 loop에서 대역 여파기의 최적 대역폭과 최적 루프 파라미터를 제안하였다. 저궤도 위성의 경우는 도플러 영향이 크게 나타나므로 MTLL을 최대로 추적 오차를 최소 하는 효과를 기대할 수 있다. 시뮬레이션 결과로부터 설계된 디지탈 지연동기 루프 시스템이 정확히 동작함을 확인하기 위해 GPS 신호를 발생시키는 시뮬레이터인 STR-2770을 사용, 도플러 주파수를 첨가하여 실제 상황과 같은 환경에서 FPGA로 구현된 DLL회로의 성능을 검증하였다.
