一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法，屬于信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體如下：采用m個(gè)相關(guān)器對(duì)相關(guān)峰信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的相關(guān)峰信號(hào)Rs(τ)k+1輸入至卡爾曼濾波器中；卡爾曼濾波器預(yù)測(cè)的直達(dá)信號(hào)的狀態(tài)向量為則多徑信號(hào)為計(jì)算R1(τ)k+1在k+1時(shí)刻的狀態(tài)向量的測(cè)量值為yk+1；則k+1時(shí)刻相關(guān)峰采樣中的多徑成分Rref(yk+1)，令R0(τ)k+1＝Rs(τ)k+1-Rref(yk+1)；計(jì)算R0(τ)k+1在k+1時(shí)刻的狀態(tài)向量的估計(jì)值使用與yk+1計(jì)算濾波器估計(jì)誤差的方差Pk+1，則由Pk+1、測(cè)量噪聲方差Rk+1和過(guò)程噪聲方差Qk+1共同產(chǎn)生L矩陣，對(duì)相關(guān)器進(jìn)行反饋控制，其中m個(gè)相關(guān)器采用m階矩陣l=[l1、l2、l3…lm-1、lm]來(lái)控制，lk+1=lk+Lk+1，l0=0。本發(fā)明適用于基于相關(guān)峰的可變間距采樣。
【專利說(shuō)明】一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信號(hào)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種由卡爾曼濾波器控制本地碼相位的相關(guān)器，并對(duì)接收信號(hào)的相關(guān)峰進(jìn)行可變間距采樣的多徑檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)進(jìn)步，衛(wèi)星導(dǎo)航中大部分誤差得到了有效減小或消除，多徑誤差逐漸成為現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中最重要的誤差之一。衛(wèi)星導(dǎo)航中消除多徑的手段非常多，包括信號(hào)體制設(shè)計(jì)、抗多徑天線、基帶信號(hào)處理、觀測(cè)量處理等。其中較為經(jīng)典的是基帶信號(hào)處理的方法。
[0003]基帶信號(hào)處理的方法主要分為參量式和非參量式。
[0004]非參量式采用不同設(shè)計(jì)的碼鑒別器減小多徑帶來(lái)的碼跟蹤影響，如采樣窄相關(guān)技術(shù)、Double-Delta技術(shù)等均屬于非參量式。然而非參量式算法對(duì)短時(shí)延多徑引起的誤差消除能力有限，同時(shí)對(duì)消除由多徑引起的載波相位誤差幾乎沒(méi)有效果。因此在需要獲得高精度觀測(cè)量，特別是需要高精度載波相位的情況下，通常需要采用參量式多徑消除算法。
[0005]參量式多徑消除算法通過(guò)一個(gè)相關(guān)器組對(duì)信號(hào)的相關(guān)峰在時(shí)延上進(jìn)行采樣，通過(guò)采樣點(diǎn)估計(jì)多徑參數(shù)，從而將多徑從直達(dá)信號(hào)中分離出去，由此可以消除大部分多徑引起的碼跟蹤誤差和載波相位跟蹤誤差。
[0006]然而參量式多徑消除算中的核心是對(duì)多徑參數(shù)的估計(jì)，絕大部分參量式多徑消除算法是基于最大似然估計(jì)的，如MEDLL算法等。大多數(shù)參量式多徑消除算法在對(duì)相關(guān)峰采樣上時(shí)，其相關(guān)器的設(shè)定都是等間距的，少部分雖然非等間距，但都是固定間距的，這樣對(duì)于估計(jì)是不利的，因?yàn)閷?duì)多徑的估計(jì)實(shí)際上是對(duì)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)，相關(guān)峰峰值附近的點(diǎn)對(duì)估計(jì)起到?jīng)Q定性的作用。固定采樣間距的設(shè)計(jì)使得執(zhí)行采樣的相關(guān)器沒(méi)有得到充分利用，降低了估計(jì)的效率和精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法，該方法提高了多徑參數(shù)估計(jì)的效率和精度。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括如下步驟:
[0009]第一步:采用m個(gè)相關(guān)器對(duì)相關(guān)峰信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的相關(guān)峰信號(hào)輸入至卡爾曼濾波器中；
[0010]第二步:卡爾曼濾波器獲得相關(guān)峰信號(hào)Rs( τ )k+1后，對(duì)直達(dá)信號(hào)的狀態(tài)向量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的狀態(tài)向量為巧+1，包括幅度預(yù)測(cè)值(Λ)?+1、時(shí)延預(yù)測(cè)值民)Μ和相位預(yù)測(cè)值
[0011]貝丨J多徑信號(hào)為
【權(quán)利要求】
1.一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法，其特征在于，包括:如下步驟: 第一步:采用m個(gè)相關(guān)器對(duì)相關(guān)峰信號(hào)進(jìn)行采樣，采樣后的相關(guān)峰信號(hào)輸入至卡爾曼濾波器中； 第二步:卡爾曼濾波器獲得相關(guān)峰信號(hào)Rs( τ )k+1后，對(duì)直達(dá)信號(hào)的狀態(tài)向量進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的狀態(tài)向量為忑+1 ,包括幅度預(yù)測(cè)值(ΛL、時(shí)延預(yù)測(cè)值民)4+1和相位預(yù)測(cè)值^)i+1 ； 貝1J多徑信號(hào)為
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述第三步中R1 ( τ )k+1在k+1時(shí)刻的狀態(tài)向量的測(cè)量值yk+1的計(jì)算方法具體為: 在R1(T)m的能量最大點(diǎn)τ_處使用四象限反正切獲得多徑相位的測(cè)量值使用非相干超前滯后碼鑒別器根據(jù)多徑相位的測(cè)量值W)i+1獲得延時(shí)估計(jì)τ max的偏差τ EMLP,則多徑時(shí)延的測(cè)量值為= rn- +W ； 使用參考相關(guān)函數(shù)U τ )獲得幅度的測(cè)量值U)t+1。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于相關(guān)峰的可變間距采樣多徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述第四步中Rci(T)m在k+Ι時(shí)刻的狀態(tài)向量的測(cè)量值毛+1的計(jì)算方法具體為: 在Rci(T)m的能量最大點(diǎn)處使用四象限反正切獲得多徑相位的估計(jì)值(4Λ+1; 使用非相干超前滯后碼鑒別器根據(jù)多徑相位的估計(jì)值成)i+1獲得延時(shí)估計(jì)τ 的偏差τ ’ ，則多徑時(shí)延的估計(jì)值為KU = r'-+r'?^ ； 使用參考相關(guān)函數(shù)U.)獲得幅度的估計(jì)值a)i+1。
【文檔編號(hào)】G01S19/22GK103760576SQ201310637168
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】張磊, 李健, 高源 , 呂欣韻 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)