一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法，屬于信號處理【技術領域】，具體如下：采用m個相關器對相關峰信號進行采樣，采樣后的相關峰信號Rs(τ)k+1輸入至卡爾曼濾波器中；卡爾曼濾波器預測的直達信號的狀態向量為則多徑信號為計算R1(τ)k+1在k+1時刻的狀態向量的測量值為yk+1；則k+1時刻相關峰采樣中的多徑成分Rref(yk+1)，令R0(τ)k+1＝Rs(τ)k+1-Rref(yk+1)；計算R0(τ)k+1在k+1時刻的狀態向量的估計值使用與yk+1計算濾波器估計誤差的方差Pk+1，則由Pk+1、測量噪聲方差Rk+1和過程噪聲方差Qk+1共同產生L矩陣，對相關器進行反饋控制，其中m個相關器采用m階矩陣l=[l1、l2、l3…lm-1、lm]來控制，lk+1=lk+Lk+1，l0=0。本發明適用于基于相關峰的可變間距采樣。
【專利說明】一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于信號處理【技術領域】，尤其涉及一種由卡爾曼濾波器控制本地碼相位的相關器，并對接收信號的相關峰進行可變間距采樣的多徑檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著技術進步，衛星導航中大部分誤差得到了有效減小或消除，多徑誤差逐漸成為現代衛星導航系統中最重要的誤差之一。衛星導航中消除多徑的手段非常多，包括信號體制設計、抗多徑天線、基帶信號處理、觀測量處理等。其中較為經典的是基帶信號處理的方法。
[0003]基帶信號處理的方法主要分為參量式和非參量式。
[0004]非參量式采用不同設計的碼鑒別器減小多徑帶來的碼跟蹤影響，如采樣窄相關技術、Double-Delta技術等均屬于非參量式。然而非參量式算法對短時延多徑引起的誤差消除能力有限，同時對消除由多徑引起的載波相位誤差幾乎沒有效果。因此在需要獲得高精度觀測量，特別是需要高精度載波相位的情況下，通常需要采用參量式多徑消除算法。
[0005]參量式多徑消除算法通過一個相關器組對信號的相關峰在時延上進行采樣，通過采樣點估計多徑參數，從而將多徑從直達信號中分離出去，由此可以消除大部分多徑引起的碼跟蹤誤差和載波相位跟蹤誤差。
[0006]然而參量式多徑消除算中的核心是對多徑參數的估計，絕大部分參量式多徑消除算法是基于最大似然估計的，如MEDLL算法等。大多數參量式多徑消除算法在對相關峰采樣上時，其相關器的設定都是等間距的，少部分雖然非等間距，但都是固定間距的，這樣對于估計是不利的，因為對多徑的估計實際上是對信號的參數估計，相關峰峰值附近的點對估計起到決定性的作用。固定采樣間距的設計使得執行采樣的相關器沒有得到充分利用，降低了估計的效率和精度。
【發明內容】
[0007]有鑒于此，本發明提供一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法，該方法提高了多徑參數估計的效率和精度。
[0008]為達到上述目的，本發明包括如下步驟:
[0009]第一步:采用m個相關器對相關峰信號進行采樣，采樣后的相關峰信號輸入至卡爾曼濾波器中；
[0010]第二步:卡爾曼濾波器獲得相關峰信號Rs( τ )k+1后，對直達信號的狀態向量進行預測，預測的狀態向量為巧+1，包括幅度預測值(Λ)?+1、時延預測值民)Μ和相位預測值
[0011]貝丨J多徑信號為
【權利要求】
1.一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法，其特征在于，包括:如下步驟: 第一步:采用m個相關器對相關峰信號進行采樣，采樣后的相關峰信號輸入至卡爾曼濾波器中； 第二步:卡爾曼濾波器獲得相關峰信號Rs( τ )k+1后，對直達信號的狀態向量進行預測，預測的狀態向量為忑+1 ,包括幅度預測值(ΛL、時延預測值民)4+1和相位預測值^)i+1 ； 貝1J多徑信號為
2.如權利要求1所述的一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法，其特征在于，所述第三步中R1 ( τ )k+1在k+1時刻的狀態向量的測量值yk+1的計算方法具體為: 在R1(T)m的能量最大點τ_處使用四象限反正切獲得多徑相位的測量值使用非相干超前滯后碼鑒別器根據多徑相位的測量值W)i+1獲得延時估計τ max的偏差τ EMLP,則多徑時延的測量值為= rn- +W ； 使用參考相關函數U τ )獲得幅度的測量值U)t+1。
3.如權利要求1或2所述的一種基于相關峰的可變間距采樣多徑檢測方法，其特征在于，所述第四步中Rci(T)m在k+Ι時刻的狀態向量的測量值毛+1的計算方法具體為: 在Rci(T)m的能量最大點處使用四象限反正切獲得多徑相位的估計值(4Λ+1; 使用非相干超前滯后碼鑒別器根據多徑相位的估計值成)i+1獲得延時估計τ 的偏差τ ’ ，則多徑時延的估計值為KU = r'-+r'?^ ； 使用參考相關函數U.)獲得幅度的估計值a)i+1。
【文檔編號】G01S19/22GK103760576SQ201310637168
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】張磊, 李健, 高源 , 呂欣韻 申請人:北京理工大學