组合高次差法与相位求差法在周跳探测与修复中的应用

为获取准确无误的载波相位观测数据,必须对载波相位观测中出现的周跳现象进行及时有效的探测与修复。文中分别对高次差分法及双频载波相位求差法进行研究仿真,针对高次差分法对大周跳探测稳定、相位求差法对小周跳探测敏感的各自特点提出将两者相组合的形式进行周跳的探测与修复,介绍了其设施方法步骤,最后利用算例验证了组合方法的可靠性和有效性。     

多频组合在周跳探测与修复上的应用

本文通过多频载波相位组合观测值的长波长特性,结合传统的伪距/载波探测周跳原理,对周跳的探测与修复进行研究。利用多频组合观测值进行周跳探测与修复,并对结果进行分析与讨论。探讨了多频组合探测与修复周跳的效果。     

电离层残差法对载波相位周跳探测的改进

针对传统电离层残差法在实际数据处理中的缺陷,提出了一种电离层残差与高次差结合的改进型周跳探测方法。该改进方法首先借鉴高次差的高通滤波特性,对电离层残差的组合观测值求一次差,从而有效抑制低频信号并消除常数部分,使实际发生的周跳影响放大,再结合组合观测值的方差进行周跳探测。算法验证表明该方法不论对“北斗”卫星不同星座的数据还是对全球定位系统( GPS)卫星的数据均有良好的探测效果,弥补了原电离层残差法在电离层活跃期间以及数据质量不佳时其不易有效探测出小周跳的缺陷,且避免了原算法经常出现误判断的情况,使其成为一种较优的周跳探测方法。     

网络RTK参考站数据实时周跳探测与修复

由于测量条件的复杂多变,载波相位观测值中周跳的产生是不可避免的,为了实现网络RTK技术高精度动态定位,必须对参考站数据进行实时的周跳探测与修复。本文充分考虑了连续运行参考站网络的特点,基于双频观测值的无电离层线性组合,并利用三差观测值作为约束条件,提出了一种简易的参考站数据实时周跳探测与修复方法,设计了相应的数据处理流程。实验结果表明,无论长基线还是短基线、短暂失锁或者失锁几分钟的数据,该方法都能正确实现周跳的探测与修复。     

一种“北斗”卫星导航系统三频周跳探测与修复方法

针对传统伪距-相位组合中伪距噪声过大的问题引入了多普勒观测值进行辅助，同时再联合无几何相位组合构成一种新的周跳探测与修复方法。在信号方面，选择B2a代替B2I,与B1I、B3I组成了“北斗”卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)中定位性能更好的“北斗”三频观测组合。在选频方面，选用无几何相位系数[-1,1,0]、多普勒辅助伪距-相位系数[1,0,-1],[1,3,-4]组合进行周跳的探测。在修复方面，使用搜索法进行周跳的修复，并根据1-范数原则确保修复值的准确性。在1 s的采样率、电离层延迟稳定情况下，所提方法不仅能探测与修复出所有加入的1周在内的周跳，而且相比传统伪距-相位方法在小周跳探测方面性能更佳。     

Singer模型在周跳探测中的应用

假设三参数的载波相位多项式,同时利用预报星历数据进行后处理,代估计量假设为Singer模型,采用kalman滤波算法对载波相位进行计算,得到计算与观测载波相位的差值,从而可探测是否发生了周跳。经过仿真实验,表明这种新的周跳检测方法可以很好地检测出周跳,实用性很高。     

利用高次差与自相关函数对周跳探测与处理

针对载波相位数据观测过程中,由于接收机内外的原因导致出现周跳,周跳会造成高精度定位不准确,结合高次差和自相关函数的理论,提出一种基于高次差和归一化自相关函数法判断是否出现周跳,对其算法进行介绍、分析和推导,该算法具有较为深厚的理论基础,根据高次差法的特征子序列和归一化自相关函数的相关程度进行探测周跳,通过试验研究结果表明:能有效地探测周跳,判断出周跳的位置,并进行修正,进而提高观测值可靠性和准确性,具有较好的效果。     

联合多普勒及MW周跳探测和修复方法

导航定位中针对双频码相组合法(MW)无法探测L1和L2载波同一历元发生相同周跳,以及周跳探测后不能实现频率间周跳分离的情况,提出了一种联合多普勒及MW组合法的周跳探测改进方法。利用多普勒积分可对单频点进行周跳检测和修复的特性,将传统MW组合法与多普勒积分法相结合,建立改进模型,从而计算并分离出L1和L2载波相位产生的周跳。用实测数据进行验证和分析,对比了3种不同情况下改进方法的检测效果,实验表明新算法能精确探测和分离出L1和L2载波相位中的周跳组合,可以准确探测周跳发生位置及周跳数值,并且能够探测和修复1周以上的周跳,有效提高了MW组合算法探测与修复周跳的准确性和可靠性。     

GPS相位观测值中周跳的探测与修复

对于初始化载波相位整周模糊度的GPS定位而言,如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳,将严重影响整周模糊度的确定.针对GPS载波相位定位中出现的周跳问题,提出了一种新的周跳的检测方法,首先用多项式模型的卡尔曼滤波对载波相位测量值进行预处理,然后再用奇偶矢量法探测和修复周跳.通过某OEM板输出的数据计算结果仿真,验证了新方法可以有效地探测出一周周跳.     

无线电电子学的应用

P207 .12006052516周跳的探测与修复/黄德武,熊永良(西南交通大学)//全球定位系统.―2005,30(4).―32～35.周跳的探测是GPS高精度实时定位的热点问题。结合载波相位和精密伪距,利用无几何距离相位观测方程和宽巷模型来探测周跳。通过算例分析,验证了该方法的有效性。图0表6参6P     

BDS/GPS/GAL智能手机RTK动态定位算法

针对Android智能手机GNSS信号脆弱、抑径能力较差、观测值易出现粗差和周跳的问题，为了实现智能手机BDS/GPS/GAL高精度定位，提出一种不确定度联合高度角的随机模型确定观测值噪声矩阵的卡尔曼滤波参数估计算法和观测数据质量控制方法，采用验前与验后联合检测的手段进行数据预处理。静态试验结果表明，小米8及华为P40智能手机GPS/GAL/BDS组合定位模式E/N/U单方向精度均优于0.3 m。小米8智能手机GPS/GAL/BDS组合定位模式的平面定位精度相较于GPS、BDS和GPS/BDS分别提升了33.5%、80%和27.5%。与小米8智能手机相同，华为P40智能手机GPS/GAL/BDS组合定位模式的平面定位精度相较于其余3种定位模式分别提升了42.3%、27.5%和12.8%。动态试验结果表明，GPS/GAL/BDS组合定位模式平面定位精度为0.72 m,相较于GPS和GPS/BDS提升了24%以上。     

综合利用电离层残差法和载波相位变化率法探测并修复周跳

针对参考站单站静态双频的特点,提出一种周跳检测与修复的新方法,根据接收机提供的锁定时间信息,综合利用电离层残差和载波相位变化率准确探测并修复周跳。检验证明该方法能够准确可靠地探测并修复失锁 3秒以内的周跳,避免了周跳对载波相位平滑伪距的影响。     

基于改进RTK算法的铁路导航精密单点定位优化

铁路导航精密单点定位容易受到周跳数据的影响,导致定位结果在水平和垂直方向出现相对偏移,针对该问题提出了基于改进RTK算法的铁路导航精密单点定位优化方法。根据铁路导航精密单点定位原理,采用改进RTK算法构建定位模型,初步获取定位结果。使用双频载波相位测量法探测周跳,剔除野值点,获取预处理后的单点数据。消除一阶电离层延迟,结合模糊度固定技术采集浮点数,获取不同模糊度下的位置坐标。求解载波相位整周模糊度固定问题,实现单点定位优化。分析实验结果可知,该方法在相对偏移时间为6×103s时,垂直误差最大仅为2 m,水平误差为0,说明该方法的定位结果精准。     

未知相位信道下 Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调解码

本文提出了未知相位信道下Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调解码算法 .推导了未知相位信道的最大后验概率 (MAP)算法 ,推导表明该MAP算法同样可用前向、后向递推方程来有效实现 .其次 ,采用等效信道的方法将未知相位信道的Turbo码解码问题化为AWGN信道下Turbo码的解码问题 .最后 ,引进了联合迭代解调解码算法 ,可用于Turbo码的解调解码 .模拟表明本文算法可有效用于未知相位信道Turbo码的解码     

单频双差LM-BP神经网络GNSS周跳检测与修复研究

针对传统周跳检测和修复方法精度低的问题,基于LM-BP神经网络理论,以全球导航卫星系统(GNSS)的载波相位双差序列为输入数据集,提出了一种周跳检测和修复方法。实验结果表明：对于小周跳探测问题,基于双差检测量的LM-BP神经网络探测修复法具有高敏感性,且相较于传统的多项式拟合法,新方法的周跳探测精度得到了提升。     

基于衰减记忆高斯和滤波的星间精密测距技术

星间精密测距是导航星座实现自主导航的核心技术。针对导航星座中码测量值精度低但无整周模糊度,载波相位测量值精度高但存在整周模糊度的特点,该文根据贝叶斯递推原理提出了一种衰减记忆高斯和滤波(Fading Memory Gaussian Sum Filter, FMGSF)的伪距估计方法。该方法用高斯和形式近似表示系统后验概率密度,并根据卡尔曼滤波原理来更新高斯项的均值和方差,同时引入衰减记忆因子克服由于模型失配导致的滤波结果发散问题,利用重采样解决由于载波相位测量值不确定导致的算法复杂度增加问题。理论分析和仿真结果表明,该文提出的方法不仅能够克服周跳对伪距估计的影响,而且可以获得更好的测距精度。     

基于全变差正则化的相位恢复算法

相位恢复问题是指仅通过信号傅立叶变换（或其它线性变换）的幅值恢复原始信号.由于相位信息的缺失,该问题是一个不适定问题,因此需利用先验知识确保精确重建.本文基于非线性压缩感知框架,提出利用自然图像在梯度算子下的稀疏性进行相位恢复的算法.该算法将全变差正则项融合到基于支撑约束和幅值约束的相位恢复问题中,并利用交替方向乘子法（ADMM）对所对应的非凸优化问题进行求解.实验结果表明,该算法明显优于HIO,RAAR等经典的相位恢复算法,并对噪声具有鲁棒性.     

基于GNSS系统的整周模糊度解算算法仿真

利用载波相位观测值可以大大提高导航定位精度,但整周模糊度的存在会严重影响结果的准确性。为了解决整周模糊度对载波相位观测值的影响,对LAMBDA算法求解整周模糊度的过程进行分析和设计,提出利用协方差分解来降低模糊度组数之间相关性的算法,设计相应的Matlab仿真验证系统并进行仿真。比较分析不同分解算法下的搜索域的大小以及修正解的准确性。结果表明,下三角分解算法的整周模糊度解算算法在搜索域大小上比上三角分解算法大,且解算速度较快,能运用于后续的姿态解算。     

基于神经网络的动态规划检测前跟踪算法

针对低信噪比条件下的目标探测问题,提出基于神经网络的动态规划检测前跟踪算法。首先,从原始观测数据中选择训练样本,对神经网络进行权值训练;然后,全部原始观测数据归为两类,将归入杂波集合的数据幅值置零,将归入目标集合的数据进行幅值缩放,改善后续值函数积累效果;最后,提出一种多目标决策航迹回溯算法,对初步回溯的航迹集合进行二次提取,有效降低了航迹回溯过程中的虚假航迹率。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

未知相位信道下Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调码

本文提出了未知位信道下Turbo码编码DPSK信号的联合迭代解调解码算法。推导了未知相位信道的最大后验概率（MAP）算法，推导表明该MAP算法同样可用前向、后向递推方程来有效实现。其次，采用等效信道的方法将未知相位信道的Turbo码解码问题化为AWGN信道下Turbo码的解码问题。最后，引进了联合迭代解调解码算法，可用于Turbo码的解调解码。模拟表明本文算法可有效用于未知相应信道Turbo码的解码。