14491

14491

ارايه روشي به منظور كاهش خطاي رديابي در گيرنده‌هاي نرم‌افزاري GPS با ديناميك بالا مبتني بر ابزارهاي هوشمند

كارشناسي ارشد

الكترونيك

بهمن 1393

بهمن 1393

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلائي

برق

چكيده با ظهور سيستم موقعيتياب جهاني (GPS) مسئله طراحييك حلقه قفل فاز (PLL) مقاوم توجه زيادي را به خود جلب كرده است. PLL براي رديابي و تخمين فاز يك سيگنال مورد استفاده قرار مي‌گيرد. طراحيPLL در گيرنده‌هايGPS از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. هنگامي كه مسير حركتي اين گيرنده‌ها در يك شرايط با ديناميك بالا و يك محيط نويزي قرار مي‌گيرد بر اهميت اين موضوع افزوده مي‌شود. طراحي عنصري مانند PLL كه فاز حامل در سيگنالGPS را قفل مي‌كند در محيط‌هايي با ديناميك بالا يا شرايط نويزي كاري بسيار دشوار است. در صورت از دست رفتن قفل بر روي سيگنال، كاربر قادر به محاسبه فركانس داپلر نخواهد بود و سيستم واگرا خواهد شد. بنابراين وجود يك الگوريتمبرايمقاوم‌سازي‌PLL گيرندهGPS بسيار ضروري خواهد بود. يكي از چالش‌هاي پيش رو در طراحي اين حلقه در شرايط با ديناميك بالا انتخاب مناسب پهناي باند نويز حلقه فيلتر است. در صورتي كه اين مقدار زياد انتخاب شود، عملكرد حلقه در ديناميك‌هاي بالا بهبود مي‌يابد، اما در عين حال مقدار بيشتري نويز به سيستم وارد مي‌شود. اگرچه كاهش پهناي‌باند نويز مقدار نويز را كاهش مي‌دهد، اما عملكرد آن را در محيط‌هاي ديناميكي كاهش مي‌دهد. در اين پايان‌نامه به طراحييكPLL مبتني بر كنترلر فازي جهت مقاوم‌سازي آن در برابر محيط‌هاي با ديناميك بالا پرداخته شده است. نظريه كنترل فازي ابزاري براي طراحييك فيلتر حلقه استاندارد فراهم مي‌كند. كنترلر با استفاده از اطلاعات مربوط به خطاي فاز و فركانس PLL، مقدار مناسب پهناي‌باند نويز فيلتر حلقه را متناسب با ديناميك محيط بصورت وفقي تخمين مي‌زند. استفاده از كنترلر فازي مي‌تواند شيب و پله فركانسي را به‌ترتيب با مقادير Hz/s500 و Hz80 دنبال كند. در اين گزارش روشي ديگر جهت هوشمندسازي حلقه PLL با استفاده از الگوريتم ژنتيك ارائه شده است. در اين روش از الگوريتم ژنتيك جهت بهينه‌سازي توابع عضويت كنترلر فازي براي كاهش خطا و واريانس خطاي فاز استفاده شده است. اين روش توانسته است به‌ترتيب شيب‌ و پله فركانسيHz/s400(معادل g8) و Hz60 را دنبال كند. اين در حالي است كه در اين روش وضعيت خطاي فاز نسبت به روش پيشنهادينخست بهبود يافته است. واژه‌هاي كليدي: سيستم موقعيت‌ياب جهاني، حلقه قفل فاز، ديناميك بالا، پهناي باند نويز، كنترلر فازي، الگوريتم ژنتيك.