【摘要】：全球定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)，是在無線通信技術(shù)、導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)�，F(xiàn)在GPS廣泛應(yīng)用在車輛、飛行器以及船舶等各個(gè)導(dǎo)航定位領(lǐng)域。 隨著GPS的應(yīng)用范圍越來越廣泛，逐漸深入到人們的日常生活之中，用戶對(duì)接收機(jī)的定位導(dǎo)航性能提出了更高的要求。作為擴(kuò)頻測(cè)距系統(tǒng)，對(duì)流層誤差、電離層誤差、衛(wèi)星軌道誤差和多徑誤差仍是影響GPS定位性能的主要誤差源。其中，前三項(xiàng)誤差屬于系統(tǒng)誤差，通過建模以及差分就能將其消除，使其對(duì)定位誤差的影響減小到令人滿意的程度。多徑信號(hào)誤差屬于偶然誤差，與接收機(jī)天線周圍反射物體的介質(zhì)和遠(yuǎn)近距離有關(guān)，隨環(huán)境而變化，難以通過建模等手段進(jìn)行抑制，因而多徑抑制技術(shù)一直是衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 自上世紀(jì)70年代初，最早針對(duì)多徑信號(hào)的研究開始至今，眾多衛(wèi)星導(dǎo)航和無線通信的科研工作者對(duì)多徑信號(hào)的抑制研究做出了大量的工作，促進(jìn)了不同的多徑抑制技術(shù)的發(fā)展。提出了許多多徑抑制技術(shù)，比較經(jīng)典的如窄相關(guān)器技術(shù)、雙Δ鑒相器、MEDLL以及Vision相關(guān)器技術(shù)等。這些技術(shù)都已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際的定位接收機(jī)中，并且取得可喜的成果，但對(duì)短延遲多徑的抑制存在著效果不理想，計(jì)算量大等不足。在實(shí)際應(yīng)用中，，短延遲多徑難以被抑制會(huì)導(dǎo)致GPS接收機(jī)產(chǎn)生較大定位誤差。本課題以GPS接收機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在由多徑信號(hào)引起的定位誤差為切入點(diǎn)，對(duì)多徑抑制技術(shù)展開進(jìn)一步研究。通過消除GPS接收機(jī)中存在的多徑干擾，尤其是短延遲多徑干擾進(jìn)而提高GPS接收機(jī)定位的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。 本文首先介紹了課題的研究背景以及多徑抑制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。通過對(duì)多徑信號(hào)的產(chǎn)生以及其傳播特征的詳細(xì)分析，研究直達(dá)信號(hào)分量與多徑信號(hào)的疊加效果。在對(duì)接收機(jī)碼跟蹤及載波跟蹤的工作原理進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，研究多徑信號(hào)對(duì)信號(hào)跟蹤過程的影響，以及引起的碼多徑誤差、載波多徑誤差及綜合多徑誤差。對(duì)環(huán)路多徑抑制技術(shù)中比較典型的窄相關(guān)器、雙Δ鑒相器及MEDLL技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的理論分析和仿真驗(yàn)證。然后在分析自適應(yīng)濾波器基本原理的基礎(chǔ)上，提出了自適應(yīng)多徑抑制技術(shù)方案，它通過對(duì)多徑信號(hào)的幅值、延遲等參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，得到多徑信號(hào)對(duì)接收信號(hào)相關(guān)值的影響，進(jìn)而消除其對(duì)接收機(jī)信號(hào)跟蹤過程的干擾。在理論深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)所提出的算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并給出所提算法的多徑誤差包絡(luò)，結(jié)果證明了該方案的有效性。針對(duì)前文的理論分析設(shè)計(jì)了基于自適應(yīng)多徑抑制技術(shù)的接收機(jī)碼跟蹤環(huán)路。在MATLB上實(shí)現(xiàn)具有捕獲、跟蹤和定位解算功能的GPS軟件接收機(jī)，分別通過仿真GPS中頻信號(hào)與真實(shí)中頻信號(hào)，驗(yàn)證所提出的自適應(yīng)多徑抑制技術(shù)的多徑抑制性能。
【圖文】：

GPS 接收機(jī)可以快速鎖定自相關(guān)函數(shù)的主峰，同時(shí)又有助于對(duì)，降低測(cè)量誤差[26]。PS 信號(hào)的產(chǎn)生.3 顯示了 GPS 衛(wèi)星信號(hào)的結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生過程。導(dǎo)航電文通過偽碼擴(kuò)頻， 的導(dǎo)航電文變?yōu)?1.023MHz 的導(dǎo)航電文和偽碼異或相加組成的組合碼K 對(duì) L1 和 L2 載波分別進(jìn)行調(diào)制后將 GPS 衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星天線發(fā)射頻和高頻載波調(diào)制的 GPS 的衛(wèi)星信號(hào)不僅導(dǎo)航定位的精度得到提高擾性能和保密能力。 120L2

到信號(hào)是多徑信號(hào)與直達(dá)信號(hào)疊加而成直達(dá)信號(hào)不一致，使接收機(jī)跟蹤環(huán)路產(chǎn)生的疊加楚地看到直達(dá)信號(hào)分量與一路或多路多是兩個(gè)或更多代表不同的信號(hào)分量的矢的幅值。徑信號(hào)疊加的向量圖。圖中，A、 A和以及疊加信號(hào)的幅值，M 表示多徑信號(hào)異可以由受到多徑的影響所導(dǎo)致的相位誤
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P228.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 唐斌;董緒榮;楊保平;;GPS軟件接收機(jī)基帶信號(hào)處理研究[J];電光與控制;2007年01期

2 張孟陽,呂保維,宋文淼;GPS系統(tǒng)中的多徑效應(yīng)分析[J];電子學(xué)報(bào);1998年03期

3 姜毅;張淑芳;胡青;孫曉文;張晶泊;;一種低復(fù)雜度GPS載波跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)[J];電子學(xué)報(bào);2010年12期

4 姚彥鑫;楊東凱;張其善;;GPS多徑信號(hào)的自適應(yīng)濾波估計(jì)方法[J];航空學(xué)報(bào);2010年10期

5 魏國(guó)慶;黃勇;劉立漢;廖國(guó)軍;;一種GPS多徑抑制的改進(jìn)方法[J];西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

6 金育兵,蔣謝彬;GPS系統(tǒng)多徑干擾分析及消除技術(shù)[J];無線電通信技術(shù);2001年03期

7 黃仰博;孟繁智;歐鋼;;基于FIR模型的多徑抑制方法研究[J];信號(hào)處理;2010年04期

8 覃新賢;韓承德;謝應(yīng)科;;GPS碼跟蹤環(huán)自適應(yīng)多徑消除算法[J];遙感學(xué)報(bào);2010年02期

本文編號(hào)：2541488