偽碼測距接收機(jī)中跟蹤環(huán)路及抗多徑環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、偽碼測距接收機(jī)是指在接收GNSS信號后，通過天線、RF鏈和AD轉(zhuǎn)換，將接收到的信號與本地產(chǎn)生的偽碼進(jìn)行同步，利用衛(wèi)星發(fā)射信號時刻與接收機(jī)收到信號時刻之間時間延遲乘以光速換算得到衛(wèi)星信號發(fā)射點(diǎn)與接收機(jī)之間距離，通過多路數(shù)據(jù)的綜合解算可以得到接收機(jī)所處位置。在信號處理的過程中捕獲和跟蹤是最主要的兩個環(huán)節(jié)，捕獲是為接收到信號粗同步的過程，主要目的是初步分辨篩選偽碼信號并獲得輸入偽碼的起始點(diǎn)和載波頻率，然后傳遞給跟蹤過程，只有實(shí)現(xiàn)對偽碼和載波的

2、精確同步，接收機(jī)才能實(shí)現(xiàn)精確同步的功能?？梢哉f，信號跟蹤過程的精度直接決定接收機(jī)定位精度。
　　導(dǎo)航衛(wèi)星與測距接收機(jī)這一系統(tǒng)主要誤差來源有:星歷誤差、鐘差、電離層延遲、對流層延遲、系統(tǒng)誤差、多路徑誤差。
　　重點(diǎn)研究了多路徑誤差的解決辦法，在實(shí)際應(yīng)用中，由于多路徑誤差的隨機(jī)性非常強(qiáng)，靠建立誤差模型修正多路徑誤差無法實(shí)現(xiàn)。因此，在應(yīng)用中主要從三個方面解決這個問題:一是選擇合適的觀測站，二是適當(dāng)延長觀測時間，三是選擇合適的接收機(jī)

3、。通過軟硬件結(jié)合的辦法，對接收機(jī)跟蹤回路和抗多徑環(huán)節(jié)的改進(jìn)設(shè)計(jì)一直是提高接收機(jī)精度的主要研究方向。
　　多徑現(xiàn)象是指接收機(jī)天線除了接收到一個導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射后經(jīng)直線傳播的電磁信號之外，還可能接收到一個或多個由該電磁波經(jīng)周圍地物反射后的信號的現(xiàn)象。這種由多條路徑引起的使導(dǎo)航接收機(jī)對信號的測量值產(chǎn)生誤差和對信號的跟蹤造成困難的影響，稱為多路徑干擾或者多路徑效應(yīng)。多路徑效應(yīng)是GNSS測量中干擾測量質(zhì)量的主要原因之一，如果接收到的導(dǎo)航信號是由

4、直射波和多個反射波疊加而成的，那么接收機(jī)內(nèi)部復(fù)制的C/A碼會同時與直射波和各個反射波做相關(guān)運(yùn)算，使原本只反映直射波相位情況的三角形自相關(guān)函數(shù)主峰遭到變形、破壞，從而降低了偽距的測量精度，嚴(yán)重時還可導(dǎo)致碼相位失鎖和衛(wèi)星信號失蹤。
　　目前針對抗多徑干擾的方法一般分為兩類，一類是通過對相關(guān)器或者鑒相器的設(shè)計(jì)，達(dá)到減弱多徑干擾的目的，如早期的窄距相關(guān)器、雙差鑒別器、Vision相關(guān)器、脈沖間隙相關(guān)器(Pluse Aperature Co

5、rrelator, PAC)技術(shù)等，這類方法的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，但是進(jìn)一步提高定位精度難度較大。另一類是通過軟硬件結(jié)合的方法，對多徑信號的參量進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而利用估計(jì)結(jié)果消除多徑干擾，如前后斜率法(Multipath EliminatingTechnology, MET)、多徑估計(jì)延遲鎖定環(huán)(Multipath Estimation Delay LockLoop，MEDLL)等，這類方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)果要更優(yōu)一些，但是增加了硬件配置并且提高了運(yùn)算

6、復(fù)雜度，系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定性隨之增加。
　　在軟件接收機(jī)基礎(chǔ)上，提出一種利用小波變換方法抑制多徑干擾。利用小波變換作為“數(shù)學(xué)顯微鏡”的作用，通過設(shè)定多級小波分解運(yùn)算級數(shù)，多徑信號中的噪聲分量在一定的閾值條件下被逐次從信號中過濾去掉，進(jìn)而只保留下有用信號。小波分解級數(shù)對于多徑濾波效果具有顯著影響，小波分解級數(shù)越高，局部多徑信號被放大越多，多徑抑制效果就越好;閾值是影響小波分解級數(shù)的關(guān)鍵參數(shù)，在一定程度上可以決定小波分解級數(shù)，閾值越小，