弱信號(hào)下基于卡爾曼濾波導(dǎo)航接收機(jī)載波恢復(fù)算法研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，人們對(duì)導(dǎo)航服務(wù)性能的需求不斷提升，特別是弱信號(hào)條件下的服務(wù)性能。由于信號(hào)強(qiáng)度較低，在弱信號(hào)下載波跟蹤環(huán)路容易失鎖，不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的跟蹤。針對(duì)該問題，本文研究了弱信號(hào)下的卡爾曼濾波載波恢復(fù)算法。論文的研究工作主要從以下四個(gè)方面展開：
　?。?）總結(jié)歸納了傳統(tǒng)的載波恢復(fù)方法，詳細(xì)介紹了載波恢復(fù)環(huán)路中影響性能的鑒相器、鑒頻器和環(huán)路濾波器。針對(duì)傳統(tǒng)的載波恢復(fù)模型在弱信號(hào)容易出現(xiàn)失鎖的問題，本文在傳統(tǒng)的鎖相環(huán)

2、載波恢復(fù)模型的基礎(chǔ)上，利用卡爾曼濾波器替代了其中的環(huán)路濾波器，建立了卡爾曼濾波載波恢復(fù)模型。
　　（2）相位卡爾曼濾波的原始輸入為鑒相器的輸入，鑒別結(jié)果的好壞及卡爾曼濾波積分時(shí)間直接決定了卡爾曼濾波的性能。目前的研究主要針對(duì)給定積分時(shí)間的跟蹤性能問題，沒有針對(duì)卡爾曼濾波積分時(shí)間優(yōu)化選擇的研究。本文建立了鑒相器的噪聲模型，結(jié)合鑒相器噪聲模型和卡爾曼濾波載波恢復(fù)模型，以穩(wěn)態(tài)卡爾曼濾波相位標(biāo)準(zhǔn)差最小為準(zhǔn)則針對(duì)積分時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)相

3、位卡爾曼濾波載波恢復(fù)算法在低載噪比下容易發(fā)生載波周跳的問題，本文提出了一種控制新息幅度的周跳抑制方法。
　　（3）在高動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，傳統(tǒng)的鑒相器無法滿足高動(dòng)態(tài)跟蹤需求，需要使用鑒頻器對(duì)頻率進(jìn)行鑒別，并作為卡爾曼濾波器的原始觀測(cè)量。頻率卡爾曼濾波也需要針對(duì)積分時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文研究了鑒頻器的噪聲模型，結(jié)合鑒頻器噪聲模型和卡爾曼濾波頻率估計(jì)模型，以穩(wěn)態(tài)卡爾曼濾波頻率標(biāo)準(zhǔn)差最小為準(zhǔn)則針對(duì)積分時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　?。?）結(jié)合本文