Unter Tracking-Schleifen im Kontext von Navigations- und Kommunikationssystemen versteht man Regelsysteme mit geschlossenem Regelkreis, die darauf ausgelegt sind, ein Signal von Interesse kontinuierlich zu verfolgen und die Synchronisierung mit diesem aufrechtzuerhalten. Im GNSS (Global Navigation Satellite System) werden Tracking-Schleifen in Empfängern verwendet, um von Satelliten übertragene Trägersignale zu erfassen und genau zu verfolgen. Im Allgemeinen gibt es zwei Haupttypen von Tracking-Schleifen: Code-Tracking-Schleifen, die sich mit Pseudozufallscode synchronisieren, der von Satelliten für Fernsehmessungen übertragen wird, und Carrier-Tracking-Schleifen, die sich an die Frequenz von Satellitensignalträgern richten und diese verfolgen, um eine präzise Positionierung zu ermöglichen.
Bei der GNSS-Verfolgung werden von Satelliten übertragene Signale erfasst und verfolgt, um die Position, Geschwindigkeit und Zeitinformationen des Empfängers zu bestimmen. GNSS-Empfänger verwenden Tracking-Schleifen, um Satellitensignale zu erfassen und aufrechtzuerhalten, was eine präzise Messung von Signallaufzeiten (Reichweite) und Doppler-Verschiebungen (Geschwindigkeit) ermöglicht. Durch die gleichzeitige Verfolgung von Signalen mehrerer Satelliten können GNSS-Empfänger ihre Position mithilfe von Techniken wie Trilateration oder Multilateration berechnen und so präzise Navigationsfunktionen für verschiedene Anwendungen bereitstellen.
Die Bandbreite einer Trägerverfolgungsschleife in GNSS bezieht sich auf den Frequenzbereich, über den die Verfolgungsschleife das Trägersignal der Satelliten effektiv erfassen und verfolgen kann. Typischerweise bestimmt die Bandbreite einer Trägerverfolgungsschleife ihre Fähigkeit, Schwankungen der Trägerfrequenz, die durch Faktoren wie Doppler-Verschiebungen aufgrund der Relativbewegung zwischen Satellit und Empfänger verursacht werden, genau zu verfolgen. Die Bandbreite ist so konzipiert, dass sie ausreicht, um diese Frequenzschwankungen zu verfolgen und gleichzeitig Rauschen und Interferenzen zu unterdrücken, wodurch eine robuste und stabile Tracking-Leistung gewährleistet wird.
In Navipedia ist ein Phasenregelkreis (PLL) eine grundlegende Komponente, die in Navigationssystemen und Satellitenempfängern verwendet wird, um die Frequenz und Phase von Signalen zu synchronisieren und zu stabilisieren. Es besteht aus einem Phasendetektor, einem Schleifenfilter (oft ein Tiefpassfilter) und einem Spannungsoszillator (VCO). Der Phasendetektor vergleicht die Phase des Eingangssignals (Referenzsignal) mit der Phase des Ausgangssignals (VCO-Rückkopplungssignal). Das resultierende Fehlersignal wird gefiltert und zur Anpassung der VCO-Frequenz verwendet, wodurch das Ausgangssignal in Phasen- und Frequenzausrichtung mit dem Eingangssignal gebracht wird. PLLs sind für die Aufrechterhaltung einer präzisen Zeit- und Frequenzsynchronisation in GNSS-Empfängern unerlässlich und sorgen für eine zuverlässige Verfolgung von Satellitensignalen.
Die GPS-Tracking-Bandbreite bezieht sich auf den Frequenzbereich, über den GPS-Signale gesendet und empfangen werden. GPS arbeitet im L1-Band mit einer Bandbreite von etwa 24 MHz, zentriert bei 1575,42 MHz (1,57542 GHz). Diese Bandbreite ist in mehrere Kanäle unterteilt, um verschiedene Signale und Datenströme zu verarbeiten, die für präzise Positions- und Zeitinformationen benötigt werden. Die Bandbreite von GPS-Tracking-Systemen stellt sicher, dass Empfänger Signale von mehreren Satelliten gleichzeitig erfassen und verfolgen können, was präzise Navigations- und Zeitmessungen in verschiedenen Umgebungen und Bedingungen ermöglicht.