GPS多径抑制算法研究报告

本文属于卫星导航领域,是卫星导航局域增强系统中一种多径抑制完好性算法。多径干扰是目前无线数字通讯中面临的常见问题。随着数字通讯技术的不断发展,数据量越来越大,传输速率不断提高,带宽增大是当前无线通讯发展的趋势。而多径严重的信道中,高速的数字通讯,多径效应的时延扩展将远大于码间间距,形成严重的符号间干扰,将会对信号的传输造成严重影响。这里我们应用双频平滑差分和数字多波束受控接受可以大幅改善固定增益天线的多径误差,从而提高改善整个系统的可用性。     

高精度测量接收机中的多径抑制技术研究

本文概述了卫星导航多径干扰信号的特点,分析了多径干扰对接收机测距精度和延迟锁定环的影响,论述接收机测量精度与多径时延、相关间距和接收信号带宽等之间的关系,提出基于序列相关器的脉冲间隙相关的多径抑制技术,最后对窄相关器技术和基于序列相关器的脉冲间隙相关技术进行了仿真和试验验证。     

卡尔曼与粒子滤波在GPS多径估计中的应用研究

在多径环境下,GPS接收机码跟踪环的相关峰会产生严重的畸形。为了最大程度的削弱多径效应,多径估计技术可以提供直射信号和反射信号的码偏分布,从而可以进一步根据码偏分布减少多径效应的干扰。基于MEDLL的码环设计,本文增加了自适应滤波模块去提高估计精度.。我们使用GPS中频接收机采集实际信号,分析对比了卡尔曼滤波和粒子滤波在GPS多径估计中的性能。结果发现,粒子滤波有很好的估计精度和抗噪性能,但耗费较大的计算量;卡拉曼滤波可以快速的进行数据处理,其抗噪性能相比之下大大降低。     

GPS系统的误差分析和抑制方法

针对GPS系统出现的误差进行研究分析。对电离层和对流层所形成的误差,通过修正模型减少对系统的影响,达到了很好的消除和抑制作用;采用多径估计延迟锁相环算法对多径产生的误差进行抑制,实验证明：该算法技术资源要求不大,易于在硬件上实现。     

一种新的GPS多径抑制方法

随着GPS(全球定位系统)技术的广泛应用,人们对GPS的定位精度提出了越来越高的要求,有的已经要求达到cm甚至mm级。差分GPS系统虽然可以消除大部分定位误差,提高定位精度,但是还是无法消除多径信号引起的定位误差。介绍了GPS中多径信号的影响,分析了TK算法和多径监视(MPI)算法抑制多径的优缺点。通过将这2种算法级联,提出了一种新的混合方法(TK-MPI算法),并且取得了更好的定位精度,特别是在低信噪比的情况下具有很好的效果。     

GPS接收机抗多径技术研究现状与趋势

多径在GPS接收机设计中是最显著的误差源,它能引起接收机定位精度的恶化,导致系统性能的下降.首先介绍了多径的影响及多径误差模型;然后,对国内外抑制多径的技术研究进行了综述,归纳为基于空域处理和基于时域处理两大类抑制技术,并基于Rake分集思想提高卫星导航接收机性能的新颖方法进行了讨论,给出了各种技术的优缺点;最后,讨论...     

抑制DS-UWB多径干扰的RAKE-MLSE接收机

为达到高数据速率，直接序列超宽带（DS-UWB）系统通常使用低扩频增益，在密集多径信道中这可能会增强多径干扰（MPI）从而降低系统的性能。文中将最大序列似然估计（MLSE）引入DS-UWB接收机结构中来抑制MPI。推导了DS-UWB信号的MLSE公式，作为MLSE算法的近似提出采用RAKE-MLSE接收机结构来降低计算复杂度。使用Viterbi算法实现了该接收机，并在IEEE802．15．3a建议的室内信道中对一个DS-UWB系统进行仿真。仿真结果表明该接收机较一般RAKE接收机性能有很大提高。     

一种基于MEDLL改进算法的多径估计方法

在卫星通信系统中,噪声环境下的多径估计是消除多径干扰的前提.提出了一种基于MEDLL改进算法的多径估计方法,该方法先估计接收信号中多径信号幅度、相位和时间延迟参数,继而计算多径效应的误差值,从接收信号中分离多径信号,同时给出了基于MEDLL改进算法的理论推导过程.仿真结果表明该方法获得的接收信号误差很小,比一般的MEDLL算法在性能和精度上有很大改进,能够更有效地抑制多径效应,提高信号精度.结合信号接收机的实现原理,给出了该算法的实现过程.     

基于信号分离估计理论的GPS多径抑制算法

信号多径效应是全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差的主要来源之一.虽然差分技术可以提高导航系统的定位精度,但由于参考站和用户所处的地理环境不同,因此差分GPS系统仍然不能消除由于卫星信号多径所引起的定位误差.根据GPS多径信号模型的特点,本文提出了一种基于信号分离估计理论的GPS时延估计算法.该算法在信号时延未知情况下,先估计出信号的载波频率,然后根据估计得到频率,利用信号分离估计理论估计信号时延.仿真结果表明,该方法具有很好的估计精度,能够准确的估计出信号时延和频率,有效地抑制信号多径.当存在多径时,本文方法效果明显好于常规方法,并在大多数情况下优于常用的窄带相关算法.     

基于FPGA的数字GPS多径实验平台

多径问题是影响GPS信号接收的主要干扰问题.通过研究GPS接收机的基本原理和实现方式,利用Xilinx公司的xc3s1000型号FPGA,设计一个仿真实验平台.针对多径处理的需要,使用Verilog HDL语言设计了运用反馈移位寄存器产生的C/A码序列及起始位置脉冲,移相、衰减、混合、AGC(自动增益控制)模块和码环积分相关器,解决了几个关键技术与问题,实现了数据的传送与存储.     

GPS多径抑制方法的研究与实现

实际的全球定位系统(GPS)测量中,因为多径效应的影响而使定位精度降低.而环路滤波方法中的Strobe相关器可以有效抑制长多径,但对短多径常常无效.为克服此缺点,在传统Strobe相关器的基础上,细化对于同相多径的情况下建模,对于传统Strobe相关器的表达式进行修正,得到改进型Strobe相关器.接着结合SPIREN...     

GPS接收机空时二维抗干扰技术研究

随着干扰技术的发展,GPS抗干扰性能差的缺点日益突出,对于能有效用于工程应用的抗干扰方法的研究显得尤为重要。空时二维抗干扰方法是GPS接收机抗干扰技术上的重大突破。在已给空时二维自适应滤波的模型及原理的基础上,通过对自适应约束准则的分析及选择,进而对不同情况下的空时自适应滤波权值的频率-角度响应进行了数字仿真和分析,得出了空时自适应滤波抗干扰的一些有益结论及合理解释。     

GPS接收机空时抗干扰降维处理方法研究

在GPS接收机空时抗干扰的研究过程中,计算量大是目前主要的瓶颈,因此研究降维简化处理算法成为空时处理最关键的问题之一。在已给空时二维自适应滤波模型的基础上,通过对降维处理思想的分析,提出了一种基于多级维纳滤波(MWF)模型的改进方法——简化多级维纳滤波方法,并与一般的降维方法进行了均方误差(MSE)性能分析,仿真试验验证了该方法的有效性。     

GPS接收机自主干扰检测方法研究

环境中的各类干扰信号会造成GPS接收机定位精度降低,进而发生信号失锁。接收机中自动增益控制(AGC)模块可以根据接收信号总功率自动进行增益调节,从而保证模/数转换的顺利进行。利用AGC的这一特性,可以通过测量AGC输出增益的变化情况检测输入信号中是否含有干扰信号分量,从而使用户不借助其他设备快速进行自主干扰检测;同时利用相关器输出功率进行综合使用,还可大致估算出干扰信号的类别及强度。     

GPS软件接收机算法研究

为了能快速、准确地提取导航数据,对GPS软件接收机的捕获和跟踪算法进行研究。捕获算法采用基于FFT的频域快速捕获算法,在跟踪环路中,载波跟踪算法采用锁相环(PLL),码跟踪算法采用非相干延迟锁相环(DLL),成功实现了对GPS信号的快速准确跟踪,这一处理算法性能优越,易于在PC机上软件实现。     

具有空时二维分辨能力的多径干扰抑制算法

针对全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）中的多径干扰抑制问题,本文提出了一种有效的算法,该算法首先对接收到的数据进行捕获,以获得各卫星信号的参数粗估结果,接着利用WRELAX（Weighted RELAXation）技术,在空时二维空间中逐一估计出直达卫星信号和多径干扰的来向、码时延和幅度信息;并根据所估计到的参数来区分多径干扰和直达信号;此外,本文在进行二维参数估计时,根据捕获到的码时延的信息,限定码时延的搜索范围的方法显著降低了算法运算量.由于空时二维处理能够同时从空域和时域区分直达卫星信号和多径干扰,因此能够更好地实现多径干扰抑制.最后,通过仿真实验验证了本文算法较之传统多径干扰抑制算法的优越性.     

基于盲判决反馈均衡的GPS信号多径干扰抑制方法

给出了存在多径效应时的GPS接收信号模型,分析了多径干扰对GPS接收机跟踪环路的影响,将均衡技术应用于跟踪环路,提出了一种GPS信号多径干扰抑制方法.该方法在GPS信号跟踪环路中引入了判决反馈分数间隔均衡器,同时,根据GPS信号为BPSK调制且发送的伪码序列被导航电文调制后存在正负反转不确定性的特点,均衡器系数更新时选...     

GPS双频接收机单点定位算法研究

为了提高单点定位的精度,利用GPS双频接收机接收到的双频码伪距和相位伪距测量值进行组合,消除了卫星钟差、接收机钟差、电离层延迟和对流层延迟等误差因素,求出了双频的整周模糊度,并对周跳进行了探测和修复,应用消除了电离层效应的相位伪距值对码伪距进行了平滑,得到了更高精度的伪距值,进而求出接收机坐标.最后,进行了实例分析,理论值与测站的标准坐标值进行了比较,精度较高,并且具有很好的稳定性.     

GPS L2C码的窄相关研究及FPGA实现

通过分析L2C码的信号格式,对L2C码信号的产生和可变相关长度的窄相关器进行了研究,设计了L2C码产生器和可变相关长度的相关器,最后进行仿真,得出结论:该设计能够精确产生GPSL2C码,可变相关长度相关器能够提高接收机的定位精度和抗多径干扰能力。为设计采用L2C码的GPS接收机提供了参考。     

基于软件GPS接收机的最小二乘定向技术研究

利用GPS进行载体航向的确定,需要从整周模糊度解算和航向解算两个方面进行处理。采用改进的最小二乘解算整周法,并利用在GPS软件接收机,对真实卫星数据进行了处理,通过对航向角精度进行分析,对比不同基线长度时的定向结果,证明了该方法的有效性。