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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
分析了高动态环境给接收GPS信号带来的问题,研究了一种适应高动态环境GPS信号快速捕获方法.该方法基于模糊函数(AF)和Unscented卡尔曼滤波(UKF)的联合估计技术对GPS信号的伪码延时和多普勒频率进行估计.仿真比较了UKF和AF联合估计方法与MLE方法的估计性能,仿真结果表明该方法在保证跟踪精度的前提下提高了GPS信号的捕获速度.  相似文献   

2.
施又木  王元钦 《电讯技术》2017,57(8):923-931
高动态环境下的"北斗"导航信号含有较大的多普勒频率及其变化率,传统锁相环(PLL)在跟踪时难以保证较高的跟踪精度.在分析高动态环境下"北斗"信号模型的基础上,提出了一种基于交互式多模型-扩展卡尔曼滤波(IMM-EKF)的自适应滤波算法,对载波相位及其高阶分量进行估计.IMM-EKF采用多个跟踪模型来解决滤波过程中单个模型不准确的问题,并结合改进的Sage-Husa自适应算法,在线估计和修正过程噪声及测量噪声的统计特性,增强了滤波的稳定性.仿真结果表明,IMM-EKF相比于PLL和EKF,估计精度更高,算法稳定性更强.  相似文献   

3.
CKF是一种新型非线性高斯滤波算法,它依据三阶容积准则,使用数值积分来近似加权高斯积分,无需对非线性模型进行线性化,具有较高的精度和较好的鲁棒性。在传统的锁频加锁相载波跟踪环路的基础上引入了CKF,对载波相位误差、载波频率误差、载波频率变化率误差等参数进行估计,同时将CKF与UKF算法进行了仿真比较。结果表明,在高动态环境中CKF算法对接收机动态信号的跟踪性能优于UKF算法。  相似文献   

4.
为了克服高动态引起的多普勒效应,解决传统跟踪环路容易失锁的问题,提出了一种基于强跟踪无迹卡尔曼滤波(Strong Tracking Unscented Kalman Filter, ST-UKF)参数估计器的高动态全球定位系统(Global Positioning System, GPS)载波跟踪环路,采用非线性滤波算法取代了传统GPS载波跟踪环路结构中的环路滤波器。此外,设计了ST-UKF参数估计器,应用该方案分别在高动态、高载噪比和高动态、低载噪比环境下对高动态GPS载波进行跟踪,并应用多个非线性算法在高动态GPS载波跟踪环路中进行比对。实验结果表明,随着环路载噪比的增大,从20 dB-Hz至30 dB-Hz, ST-UKF参数估计器对相位、多普勒频率及其一阶、二阶导数估计的均方根误差分别减小1.219 2 rad、2.880 5 Hz、8.959 0 Hz/s和17.480 3Hz/s2,证明了ST-UKF参数估计器的有效性,以及跟踪环路可以完成高动态GPS载波跟踪。  相似文献   

5.
高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
为检测高动态GPS信号,需要设计码环及载波环的捕获和跟踪数字系统。如何快速捕获信号,并进行精确跟踪,是问题的关键。针对高动态环境下GPS信号的捕获和跟踪问题,分析了高动态环境对GPS信号的影响,提出了FFT码快速捕获算法,以及二阶FLL与三阶PLL混合载波跟踪方案,并对码环和载波环的结构和参数的设计方法进行了说明。仿真结果和分析表明该方案能在高动态环境下实现信号的快速捕获,且能较好地满足接收机动态性能和跟踪精度的要求。  相似文献   

6.
对于单站的被动目标跟踪,在笛卡儿坐标系下建立跟踪模型,并用扩展的卡尔曼滤波(EKF)进行预测,得到的结果通常是不稳定且容易发散的。针对这种情况,提出了在修正的极坐标系下建立状态模型,摒弃传统的EKF算法,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,通过采样逼近非线性函数。数字仿真结果表明:在修正的极坐标中利用UKF算法得到的结果比EKF算法具有更快的收敛速度和更高的估计精度,且稳定性更好。  相似文献   

7.
赵海龙  张健  周劼  黄强 《通信技术》2010,43(3):21-23
高动态环境存在较大的多普勒频移,这使得普通的GPS接收机在没有惯导辅助的情况下很难可靠工作。为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和跟踪误差两方面的要求,文中根据时频分析的理论,提出了一种基于Wigner-Ville分布的高动态频率跟踪算法。在分析高动态载波相位模型和Wigner-Ville分布理论的基础上,给出算法的实现方法。仿真结果表明:该算法可在低信噪比下跟踪高动态GPS信号。  相似文献   

8.
乐四海  温日红  常青 《导航》2006,42(3):47-53
针对高动态环境下GPS接收信号的载波捕获与跟踪问题,分析研究了几种适合的GPS信号跟踪的频率估计算法,提出了一种全数字化的高动态GPS接收机载波跟踪技术设计方案,最后通过仿真验证CPAFC算法的正确性。  相似文献   

9.
一种新的扩频信号估计方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
在直接序列扩频通信中,接收端需要保持伪随机码同步。提出了利用UKF算法和EKF算法联合对PRN码进行跟踪处理的联合估计算法,同时对信号的幅度参数进行联合估计。仿真结果表明,该算法在处理扩频信号的非线性估计问题上比传统的EKF算法估计精度更高,与UKF算法的估计精度相当,能够较好地保持PRN信号的同步性。同时其所消耗的总的时间比UKF算法更少,计算量更小。  相似文献   

10.
解晶  朱启仁 《现代导航》2011,2(1):11-15
本文着重讲述了 GPS 系统在航天器动态导航中的应用问题,分析了航天器高动态环境下对 GPS 信号的捕获和跟踪所带来的影响。提出了 FFT 码快速捕获算法,以及二阶 FLL 与三阶 PLL 混合载波跟踪方案,并对码环和载波环的结构和参数的设计方法进行了说明。仿真结果和分析表明该方案能在航天器高动态环境下实现信号的快速捕获,且能较好地满足接收机动态性能和跟踪精度的要求。  相似文献   

11.
为了提高动态定位精度,将卡尔曼(KF)算法应用到GPS非线性动态定位解算中,提出加权最小二乘-卡尔曼滤波(WLS-KF)算法。通过加权最小二乘(WLS)算法得到近似的线性化模型,再将KF算法应用到这个线性化模型进行校正。因此既保持了KF算法能够对系统状态进行最优估算的优点,同时对各个测量值进行了联系制约,具有更高的精度。结果表明,这种方法精度介于EKF和UKF之间,且实现容易,预测可靠,具有实际应用价值。  相似文献   

12.
A Novel Doppler Frequency Dynamic Model with Its Applications   总被引:1,自引:0,他引:1  
We propose a novel dynamic model of Doppler frequency and phase, called as a polynomial prediction model (PPM), where a constant acceleration or deceleration motion law described by a polynomial is assumed, then a new self-validating optimal filtering algorithm, based on the proposed model and the unscented Kalman filter (UKF), is developed for the frequency and phase estimates of the Doppler signal in a variable acceleration and/or deceleration motion scenario. The analytical results show that the proposed algorithm can effectively track Doppler frequency and phase whatever the maneuvering motion between the transceivers is. The analytical results are verified by the simulations and the experimental results of a real live GPS receiver, which show that the proposed algorithm is superior to most of those reported in the literature when the received signal power is over a guaranteed value in the case of GPS.  相似文献   

13.
UKF算法在单站无源定位与跟踪中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了相位差与无迹卡尔曼(UKF)算法相结合的单站无源定位方法。把2个相互正交的相位干涉仪测量出目标辐射电磁波的相位差信息作为观测量,采用UKF滤波算法加以处理,对粗略定位结果进行修正和平滑,逐步估计出目标的位置和速度,来实现对辐射源目标的快速高精度无源定位。UKF与传统的EKF滤波算法相比,不用计算雅克比矩阵,实现简单,且有更高收敛速度和定位精度。  相似文献   

14.
UKF在GPS/INS伪距、伪距率组合导航中的应用   总被引:1,自引:1,他引:0  
扩展卡尔曼滤波(EKF)是GPS/INS组合导航系统中常用的数据融合方式。但是EKF的线性化会带来截断误差,从而影响系统定位精度。不敏卡尔曼滤波(UKF)是一种新的非线性滤波的方法,它能减少线性化截断误差对系统定位精度的影响。文中在线性状态方程的条件下,主要研究了伪距、伪距率的非线性对系统定位性能的影响。UKF采用非线性观测方程,EKF采用线性观测方程。仿真结果表明UKF能明显改善位置项的定位精度。  相似文献   

15.
高动态环境会造成较大的多普勒频移,这使得一般的GPS接收机在没有外界辅助的情况下难以可靠工作.为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和噪声抑制两方面的需要,GPS/INS紧耦合系统利用INS的信息辅助GPS接收机的载波跟踪回路.对紧耦合系统的关键技术--INS辅助GPS载波跟踪回路进行了系统分析,阐述了INS信息辅助G...  相似文献   

16.
基于I/Q支路相干积分观测滤波的GPS接收机信号跟踪方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对传统GPS接收机在弱信号环境下跟踪误差大,收敛速度慢的缺点,该文提出一种基于I/Q支路相干积分观测滤波的GPS信号跟踪方法.将接收机I/Q支路相干积分输出为观测量,应用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法构建卡尔曼滤波器,得到基带数字信号处理滤波模型,闭合接收机跟踪环路.该方法能够有效减小传统GPS跟踪环路中信号参数的估计误差,提高接收机抗干扰能力和弱信号环境下环路跟踪性能.仿真对比结果表明,不同载噪比环境下相比传统GPS信号跟踪的方法,基于I/Q支路相干积分观测的信号跟踪算法能够提高跟踪精度,加快跟踪收敛速度.  相似文献   

17.
针对EKF类算法和UKF类算法存在的受观测精度和初始误差影响较大的问题,提出一种利用空频域信息的联合跟踪算法。该算法利用多级网格搜索算法进行初始值捕获,并将得到的初始值代入基于超球体采样的简化UKF算法中,对目标辐射源进行跟踪。最后通过仿真实验验证了该算法的性能。  相似文献   

18.
在高动态的接收环境下,GPS接收机接收信号载频上会产生很大的多普勒频移及其变化率,传统的GPS载波跟踪环无法保证可靠的跟踪。在综合分析了常规跟踪方案的利弊后,提出一种新的基于四相鉴频(FQFD)牵引的二阶叉积自动频率控制环(CPAFC)辅助三阶锁相环(PLL)高动态跟踪环路算法。通过美国喷气推进实验室(JPL)高动态载体模型测试表明,该算法在高动态环境下不仅能快速牵入和锁定载波信号,而且在高达100g/s的加加速度作用过程中能持续、精确跟踪,实现导航电文的正常解调。  相似文献   

19.
简化UKF算法在单站无源目标跟踪中的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
根据实际的应用背景,对标准的UKF算法进行简化,提出一种SUKF(Simplified Unscented Kalman Filter)算法,并将其应用于无源目标跟踪。对实测数据的滤波结果表明,SUKF不仅运算复杂度低(与经典EKF相当,比UKF大大简化),而且收敛速度快、一致性好,跟踪精度高(达到了UKF同样的性能),非常适合于实时应用的场合。  相似文献   

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