【摘要】：全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設的快速發(fā)展和不斷完善,極大地推動了衛(wèi)星導航接收機及嵌入式定位設備的應用和普及。但是對于大眾消費定位服務市場,衛(wèi)星導航接收機過高的功耗,限制了其進一步的發(fā)展和推廣,特別是在智能手機、PND、手表、平板電腦等對功耗要求特別嚴格、使用量巨大的平臺上。針對衛(wèi)星導航接收機過高功耗這一問題,本文重點從以下三個方面進行了研究:(1)首先總結概述了現(xiàn)代數(shù)字導航接收機的基本原理和結構,然后在此基礎上,分析了衛(wèi)星導航接收機各模塊的功耗、不同定位模式下的功耗以及影響接收機功耗的主要因素。針對功耗模型欠缺的問題,給出了衛(wèi)星導航接收機的完整功耗模型,為接收機的功耗控制奠定了理論基礎。(2)針對現(xiàn)有的靜態(tài)功耗控制技術,首先建立了性能評估模型,然后針對省電模式中的待機狀態(tài),給出了待機前后接收機的載噪比和動態(tài)性狀態(tài)變化模型,進而在不影響定位性能和功耗節(jié)省最大的優(yōu)化目標下,給出了理論上最優(yōu)的時間參數(shù)選取并進一步地分析了射頻前端帶寬和精度門限的選取對功耗節(jié)省的影響。針對固定帶寬不能兼顧功耗節(jié)省和跟蹤性能的不足,提出一種低功耗的多級帶寬環(huán)路跟蹤方法,對其參數(shù)選取進行了優(yōu)化分析,仿真結果表明該方法能夠保證環(huán)路跟蹤精度,并有效地控制跟蹤功耗。(3)針對固定周期靜態(tài)功耗控制技術靈活性不足且效率不高的缺點,提出了一種自適應周期的功耗控制算法,該算法利用速度和載噪比信息,可以預測下一時刻開啟周期,從而避免不必要的頻繁開啟定位浪費過多功耗,通過模擬試驗表明,該算法能夠在基本不降低定位性能的前提下,相比定位周期為1秒的省電模式可降低接收機功耗8%以上。
【圖文】：

國防科學技術大學研究生院碩士學位論文 功耗的要求上，有著更加嚴峻的挑戰(zhàn)，高靈敏度接收機在城區(qū)峽谷環(huán)境下的定成功率、定位精度、捕獲及跟蹤靈敏度均有較高的要求，這就要求接收機能在足一定定位頻度、定位成功率及定位精度的前提下盡可能的降低接收機的功耗求。1.1.2 研究意義衛(wèi)星導航接收機的功耗控制技術的重要研究意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（一）可用性需求接收機越低的功耗顯然能夠延長接收機的工作時限，提高接收機的可用性，用戶來說具有重要意義。雖然電池容量技術在不斷發(fā)展，但增長非常有限，近十年電池的容量僅增長 2-4 倍[10]，而這遠遠不能滿足需求。所以在現(xiàn)有情況下接收機實施低功耗控制就顯得尤為重要了。例如，以下是利用 GPS TEST 軟件對三星手機中的 GPS 進行 1Hz 連續(xù)定位的耗測試，該款手機的鋰電池容量為 1500mAh，供電電壓為 3.7V。

國防科學技術大學研究生院碩士學位論文 模式，強制定位模式允許處在休眠過程中的接收機重新恢復工作。相似地文獻[23]則定義了連續(xù)模式和功耗節(jié)省模式，，而功耗節(jié)省跟蹤和開啟/關閉兩種操作，分別對應小于 10s 和長于 10s 的更新有指出更新周期內(nèi)的具體時間分配。專利[33][34]提出了微功耗的它通過接收機周期性（1min）重啟進行信號快捕以獲得校正的測常少量的功耗的前提下，可以壓縮接收機的時頻不確定度，從而定位，降低了定位功耗。文獻[35]則提出了冷啟動、正常、I/O 保功耗控制模式，對應于接收機的不同工作狀態(tài)。
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN965.5

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