基于信號(hào)極化特性的多徑參數(shù)估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。多徑信號(hào)作為GNSS接收機(jī)的主要誤差源，由于其難以通過統(tǒng)一建模消除，所以一直以來多徑抑制是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。信號(hào)的極化特性為信號(hào)的重要信息，但目前利用信號(hào)極化特征對(duì)多徑參數(shù)進(jìn)行估計(jì)的技術(shù)還相對(duì)比較薄弱，所以利用信號(hào)的極化特性對(duì)多徑參數(shù)進(jìn)行估計(jì)是十分有意義的。本文是在國(guó)內(nèi)外對(duì)信號(hào)極化特性和多徑參

2、數(shù)估計(jì)技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)多徑參數(shù)估計(jì)技術(shù)進(jìn)一步展開研究。
　　本文以技術(shù)最為成熟的GPS系統(tǒng)為例來研究，實(shí)現(xiàn)了基于信號(hào)極化特性的多徑信號(hào)參數(shù)的估計(jì)，其研究結(jié)果具有普遍性，可以被應(yīng)用到其它的GNSS系統(tǒng)中。本文首先在研究信號(hào)極化特性的基礎(chǔ)上，建立了多徑信號(hào)的模型。根據(jù)信號(hào)極化特性所建立的直達(dá)信號(hào)模型和多徑模型，分析了直達(dá)信號(hào)的相關(guān)值和多徑信號(hào)的相關(guān)值。為今后章節(jié)的研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次，對(duì)比分析了傳統(tǒng)GPS接收機(jī)和GP

3、S軟件接收機(jī)，考慮GPS軟件接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，選定GPS軟件接收機(jī)為本文所提算法的仿真驗(yàn)證平臺(tái)。在傳統(tǒng)碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)信號(hào)極化特性的多徑模型，理論分析和仿真驗(yàn)證了多徑信號(hào)對(duì)碼跟蹤環(huán)路和載波跟蹤環(huán)路的影響。
　　然后，根據(jù)信號(hào)極化特性所建立的直達(dá)信號(hào)模型，提出了在不考慮多徑信號(hào)的條件下，對(duì)直達(dá)信號(hào)參數(shù)估計(jì)的算法，通過對(duì)卡爾曼濾波器進(jìn)行詳細(xì)的分析，構(gòu)建了對(duì)傳統(tǒng)載波跟蹤環(huán)路改進(jìn)的算法—擴(kuò)展卡爾曼濾波（Extended

4、Kalman Filter, EKF）載波跟蹤環(huán)路，通過 GPS軟件接收機(jī)仿真驗(yàn)證了該算法性能，該算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)直達(dá)信號(hào)幅值的估計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)直達(dá)信號(hào)碼相位的估計(jì)，在 EKF載波跟蹤環(huán)路的基礎(chǔ)，進(jìn)一步改進(jìn)了跟蹤環(huán)路，提出了EKF跟蹤環(huán)路，它將傳統(tǒng)碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)用一個(gè)EKF代替，通過仿真驗(yàn)證該算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)直達(dá)信號(hào)幅值和碼相位的估計(jì)。
　　最后，根據(jù)信號(hào)極化特性的多徑信號(hào)相關(guān)值，改進(jìn)了適用于只有直達(dá)信號(hào)的EKF跟蹤環(huán)路，構(gòu)建了基于