遗传算法最优拟合抑制GPS多径研究

在多径时延较短的情况下,传统全球定位系统抑制多径算法无法对短时延多径信号进行有效的抑制,从而导致无法提高全球定位系统的定位精度．提出了一种基于遗传算法的多径逼近方法,将多径信号估计转换为最优拟合问题,采用遗传算法进行优化逼近,避免了逼近模型陷入局部最小值．得出了实际信号中直达信号和多径信号各自的表达式,相当于消除多径干扰,在短时延多径情况下提高了伪距测量精度．给出了遗传算法估计多径的具体步骤．仿真结果表明,这种方法可以将全球定位系统接收机的伪距测量精度提高一倍左右．     

电离层延迟估计下的AltBOC信号联合跟踪方法

针对电离层分离效应使Galileo系统E5 Alt BOC信号上下2个边带码相位不同步的问题,提出了一种基于电离层延迟估计的Alt BOC联合跟踪的方法。该方法根据双频电离层延迟差估计结果调整Alt BOC信号上下2个边带信号的通道时延,使2个频点信号码相位同步。通过组合上下边带各自的伪随机码,实现Alt BOC信号的双边带联合跟踪。理论分析得出该算法可以有效补偿由电离层导致的Alt BOC信号上下边带信号码相位分离,仿真结果表明,该方法能够有效利用Alt BOC信号尖锐的自相关函数,改善了信号接收的抗多径性能,尤其是在高信噪比下的抗多径性能。     

基于时变AR模型的雷达ESM信号多径抑制

针对雷达ESM信号存在多径干扰,从而影响信号特征提取以及辐射源识别的问题,提出了一种多径抑制新方法．首先采用非线性能量算子方法对多径时延进行粗估计,再利用基于时间函数扩展的时变AR模型方法对信号进行预测．然后根据多径时延粗估计和预测序列,采用最小二乘方法精确估计时延和多径幅度因子．在此基础上,提出一种逐级抑制的多径信号滤波方案．对仿真信号和实测雷达辐射源信号进行实验,结果证明该方法可有效实现信号多径估计与抑制．     

基于子空间的DS-UWB系统高分辨率低复杂度时延估计

研究了在室内多径衰落信道下直接序列超宽带(DS-UWB)系统的时间延迟估计问题,提出了一种基于子空间的高分辨率、低复杂度的时延估计方法。该方法将滑动相关输出的时间平均相关矩阵分解成信号和噪声子空间,然后用MUSIC谱计算,再通过最大值搜索获取时延估计。将滑动相关的时间分辨率与传统相关MUSIC方法的计算复杂度进行了对比。计算机仿真结果表明,在多径时延差接近一个切谱(Chip)周期情况下,新的算法能够有效分辨出多径时延,性能明显高于传统的滑动相关方法。     

CDMA系统中多径信号的时延和到达角的联合估计

考虑了无线通信中广泛存在的多径信号的时延和到达角的联合估计问题。对于多径信道,提出了一种新的信号采样模型,并在此信号模型的基础上,根据 CDMA(码分多址)系统中已知的扩频码,利用传统的 MUSIC(多重信号分类法)算法联合估计多径信号的时延和到达角。所提出的方法不需要训练序列,而且步骤简化,估计精度高。计算机仿真结果表明该算法有效。     

利用Teager-Kaiser算子的多径信号抑制

为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。     

基于子空间的DS-UWB系统高分辨率低复杂度时延估计

研究了在室内多径衰落信道下直接序列超宽带（DS-UWB）系统的时间延迟估计问题,提出了一种基于子空间的高分辨率、低复杂度的时延估计方法。该方法将滑动相关输出的时间平均相关矩阵分解成信号和噪声子空间,然后用MUSIC谱计算,再通过最大值搜索获取时延估计。将滑动相关的时间分辨率与传统相关MUSIC方法的计算复杂度进行了对比。计算机仿真结果表明,在多径时延差接近一个切谱（Chip）周期情况下,新的算法能够有效分辨出多径时延,性能明显高于传统的滑动相关方法。     

OFDM系统中基于降维PARAFAC模型的信道估计方法

针对采用正交频分复用(OFDM)技术的阵列天线系统,提出了一种基于降维平行因子(PARAFAC)模型的多径信道估计方法.该方案对单输入多输出(SIMO)场景下的接收信号进行建模,构造出具有空-时-频3个维度的PARAFAC信号模型,利用截尾奇异值分解(SVD)法对该模型进行降维,并采用三线性交替最小二乘(TALS)算法对降维后的信号模型进行拟合,实现了信号到达角(AOA)和传播时延的联合估计.与传统PARAFAC分解方法相比,所提方法在拟合过程中占用的存储空间更少,收敛速度更快.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

微机械陀螺非平稳随机信号改进GM-AR模型研究

为进一步提高中低精度器件微机械陀螺的测量精度,采用一种基于动窗平滑的GM(1,1)改进模型对微机械陀螺零输入条件下输出的非平稳随机漂移信号进行建模,去除了多种因素引起的确定性趋势项,并与常用的线性拟合、多项式拟合方法进行了对比研究.对比仿真结果表明,改进的GM(1,1)模型可以有效地去除漂移中的确定性趋势项,较以往效果有一定改善,去除了趋势项的残差序列经验证为平稳、零均值的随机过程,对该序列建立了AR模型,利用AIC信息准则检验了模型适用性,检验结果表明,AR(3)模型为适用模型.对补偿前后的漂移序列用Allan方差方法进行分析,可以有效实现对不同频段内噪声模型的辨识,对比结果表明,补偿后的漂移噪声参数有所减小,噪声信号得到有效抑制.     

无线OFDM系统广义信道分析和自适应盲信道估计算法

将OFDM系统接收端的FFT看成是广义信道的一部分,对无线OFDM系统多径环境下的广义信道进行了理论分析,证明了无线OFDM系统多径环境下广义信道子信道输出和其非线性估计输出之间服从Bussgang过程. 在此基础上得到了自适应LMS-Bussgang盲信道估计算法,并提出了加快算法收敛和防止误差传播的方法. 避免了信号相关检测时,周期重发导频信号带来的有效传输速率降低和传输时延. 结果证明该算法是稳健、低复杂度、次最优的.     

改进的TMBOC调制信号闸波相关鉴相方法

为了实现卫星导航系统中时分二进制偏移载波调制信号的无模糊抗多径跟踪问题,提出一种基于闸波相关的改进鉴相方法．首先,将时分二进制偏移载波调制信号与偏移0.5个码片的W2形闸波和偏移0.5个码片的伪随机码分别进行相关;然后,将相关结果相乘,即可获得无模糊且对称性良好的码鉴相曲线．对所提方法得到的码鉴相曲线的性质进行了分析和实验仿真,结果证明: 这种方法实现简单,且得到的鉴相曲线基本具有较好的中心对称性,具有较强的抗多径能力,能够实现无模糊跟踪．所提方法相对于已有的闸波相关方法更加适合于时分二进制偏移载波调制信号的鉴相．     

Design of the discriminator for tracking the loop under short-delay multipath interference

The traditional multipath eliminating methods have poor performance under short-delay multipath interference and therefore a discriminator constructing method for tracking the loop is presented. Firstly, from the analysis of the output characteristics for in-phase/quadrature-phase early, late, and prompt channels under the short-delay multipath, an improved late channel is constructed. The output of the loop discriminator is defined as the normalized function of the power difference between early and late signals. It made the error between the code phase of the direct signal and that of the local estimated signal is less than the pre-determined threshold. Theoretical analysis and simulation results show that, compared to traditional methods, the multipath mitigation technique based on the improved loop discriminator can suppress the code tracking errors produced by the multipath when the relative delay is less than 0.5 chip and effectively inhibits short-delay multipath interference, thus improving the tracking and measurement accuracy in navigation and docking systems.     

GNSS接收机多径抑制性能检测技术

多径干扰信号会导致GNSS接收机伪距、载波相位和多普勒等测量精度降低,多径信号对GNSS接收机观测数据的影响与多径信号的延迟、幅度、相位等特性参数有关,造成的伪距测量误差高于载波相位测量误差2个数量级。多径抑制是GNSS接收机关键性能指标之一,GNSS接收机主要从试验室模拟环境和实际工作环境两方面检测多径抑制性能,多径误差包络检测技术利用模拟导航信号源完成多径抑制性能检测,码减载波和多径误差分析都是通过接收观测卫星导航信号并进行数据分析完成多径抑制性能的检测。     

BDS/GPS/Galileo多频观测值精度评估及随机模型精化

随机模型的优劣直接影响GNSS精密定位的精度以及可靠性.通过MEGX观测网CUT0、CUT2和CUTA测站连续10 d观测数据,基于短基线单差模型方法求解各系统单差残差的时间序列,并推导出BDS/GPS/Galileo卫星观测值噪声.统计观测值噪声随高度角变化的情况,通过最小二乘拟合方法确定精化的随机模型.结果表明：Galileo的4个频点的伪距观测值精度约20～50 cm, E5频点的精度最高,E1最低,E5a和E5b基本相当;载波相位观测值精度约1～3mm, E5频点的精度明显高于E1、E5a和E5b.BDS载波观测值精度约1～3 mm, B1、B2、B3精度基本相当,其伪距观测值精度约30～50 cm, B1精度最低,B2和B3相差不多.GPS L1伪距观测值精度约63 cm, L2伪距观测值精度约42cm,载波相位精度约3 mm.基于单差模型对各系统观测值进行精度估计,在短基线情况下,BDS/GPS/Galileo载波相位观测值精度基本相当,而Galileo E5伪距观测值精度明显优于其他卫星系统伪距观测值精度.各类型卫星观测值的残差分析可为定位中随机模型的建立提供依据.     

复杂环境下GNSS滑坡监测多路径效应分析及处理方法

GNSS-RTK技术用于地形地貌、植被环境较为复杂区域监测形变时,因反射引发的多路径效应会对形变监测结果产生较大影响,严重制约该技术应用于高精度滑坡监测。针对复杂环境下GNSS滑坡监测多路径效应,通过采集秦巴山区监测环境与黄土监测环境下GNSS滑坡形变监测数据,对不同环境的可视卫星观测范围、信噪比及多路径效应序列进行详细分析,并利用恒星日滤波法对多路径效应序列进行修正,验证复杂环境下削弱多路径效应的方法和精度。结果表明:受监测地形影响,多路径效应与低高度角相关关系减弱,采用单一截止高度角削弱多路径效应的方法不适用;复杂环境引起的多路径效应可达2 m,其定位精度无法满足形变监测要求;通过小波去噪,对定位结果采用恒星日滤波法提取误差趋势项,并用于相邻两天的定位误差实时修正,发现采用恒星日滤波法进行多路径效应修正后使定位残差提高至毫米级,东、北和高程3个方向精度分别提高84.38%、72.88%、64.84%。     

一种新的多径时延估计的约束反卷积方法

将lp范数规划方法和凸集交替投影(POCS)算法结合起来，利用一定的约束集，对接收信号进行多径分离，得到新的一种多径参数估计的约束反卷积方法，其中lp范数规划使得估计的多径结构具有一定的稀疏特性，然后利用POCS算法方便地引入各种约束，并保证估计结果收敛。仿真表明，这种方法比POCS算法和规划POCS算法具有更好的重构信号内部结构和参数估计的性能，能够分辨时延结构紧密多径分量，对噪声干扰表现也不敏感。新方法无需测量信道的实际物理参数便可清晰地分辨能量较大的多径成份，利用这种方法成功地进行了海试数据的分析处理，得到的多径结构和声线传播模型一致。     

外辐射源雷达参考通道多径干扰抑制方法

针对外辐射源雷达系统参考通道中含有多径干扰的问题,提出一种基于改进恒模算法的参考通道多径干扰抑制方法．参考通道中的多径干扰会影响后续的杂波相消和匹配滤波处理,形成虚假目标,影响雷达系统的探测性能．由于多径干扰与直达波信号具有很强的相干性,传统方法很难消除参考通道中的多径干扰成分．新方法根据机会照射源信号的恒模特点,运用改进恒模算法对参考通道进行盲均衡处理,在不需要任何训练序列的情况下,抑制参考信号中的多径干扰．与传统的盲均衡方法相比,新方法具有更好的收敛性,多径干扰抑制效果更好．     

块式数据检测技术中的观测空间问题

根据短波信道的特点，抗多径干扰是主要的一个议题，由多径效应引起的码间串扰严重影响了短波数据传榆的质量，所以有效的消除码间串扰非常重要。这里提出一种块式数据检测技术观测空间的选择方法，可以充分地利用已知信息，取得较好的检测效果。