مقاوم‌سازی حلقه ردیابی فاز حامل در گیرنده های gps با دینامیک زیاد با استفاده از کنترل‌کننده فازی تنظیم‌شده مبتنی بر الگوریتم ژنتیک به منظور ناوبری دریایی

Gps دقیق ترین روش را برای ناوبری، اندازه گیری سرعت و تعیین مکان برای دریانوردان فراهم می کند. برای اندازه‌گیری دقیق فاز حامل سیگنال‌ها از حلقه قفل فاز (pll) استفاده می‌شود. حلقه کاستاس یکی از انواع pll است که به دلیل بار محاسباتی کم و ساختار و معماری ساده، آن یکی از پر استفاده‌ترین pllها در گیرنده gps شده است. نویز فاز و دینامیک بالا بر روی طراحی pll تاثیر می‌گذارد. برای ردیابی سیگنال‌های دینامیک بالا، نیازمند پهنای باند نویز بالا هستیم. با این وجود، پهنای باند نویز بالا باعث می‌شود که نویز بیشتری از حلقه فیلتر عبور کند. برای کاهش نویز حرارتی باید فیلتری با پهنای باند نویز باریک طراحی شود. از طرفی پهنای باند نویز کم در شرایط دینامیک بالا عملکرد حلقه ردیابی را کاهش می‌دهد و منجر به از دست رفتن حلقه می‌شود. برای حل این مشکل از یک کنترلر فازی (flc) برای تنظیم پهنای باند نویز به‌طور وفقی استفاده شده است. این flc یک سیستم دو ورودیتک‌خروجی است که توابع عضویت آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک (ga) بهینه شده است. نتایج مقایسه این روش با روش‌های سنتی نشان می‌دهد که روش جدید در ردیابی سیگنال دینامیکی عملکرد بهتری داشته است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی توسط چندین شبیه‌سازی تایید شد.

Robust Carrier Phase Tracking Loop in GPS Receiver with High Dynamic using Fuzzy Logic Controller Adjusted based on Genetic Algorithm for Marine Navigation

GPS provides accurate measuring of velocity and positioning for marine navigation. Phase Lock Loop (PLL) is used to measure signal carrier phase accurately. Thanks to easy architecture of Costas loop, it has been one of the mostused PLL in GPS software receiver. Phase noise and high dynamic situation effects on PLL designing. To track high dynamic signals, wider loop noise bandwidth is desirable. However, a wide bandwidth allows noises to pass through the loop filter. To reduce the thermal noise, the filter loop with narrow loop noise bandwidth should be designed. But it degrades the tracking loop robustness in high dynamic situation and result in loosing lock. To solve this problem, we have used a Fuzzy Logic Controller (FLC) to tune loop noise bandwidth in an adaptive manner. This FLC is a two inputs and one output system which its membership functions has been optimized with Genetic Algorithm (GA). Carrier phase and its delay version go to FLC as input data. According to changes of input, the loop noise bandwidth changes adaptively. This work has been compared with some traditional methods and the performance of the proposed tracking loop is verified by several simulations.