北斗衛(wèi)星短基線定位的多路徑效應(yīng)抑制與周跳探測研究
發(fā)布時間:2021-08-10 16:38
在北斗衛(wèi)星短基線差分定位中,多路徑效應(yīng)和周跳是影響定位精度的主要因素。由于多路徑效應(yīng)屬于隨機(jī)誤差,難以通過常規(guī)差分手段和數(shù)學(xué)建模方法消除,本文針對短基線差分定位過程中的這一技術(shù)難題,采用數(shù)據(jù)后處理方式,將經(jīng)驗(yàn)小波變換EWT這一新型非線性非平穩(wěn)信號處理算法運(yùn)用到多路徑效應(yīng)的抑制中,并結(jié)合改進(jìn)差分法對北斗衛(wèi)星短基線定位過程中的周跳進(jìn)行探測與修復(fù)。通過實(shí)際搭建北斗短基線硬件觀測平臺,采集觀測數(shù)據(jù)對本文提出方法的實(shí)際效果進(jìn)行驗(yàn)證,與目前學(xué)術(shù)上常用的定位數(shù)據(jù)后處理方法經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD和集成模態(tài)分解EEMD作對比,為北斗數(shù)據(jù)后處理提供了一種新思路。本文研究了經(jīng)驗(yàn)小波變換EWT的基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)介紹了非線性非平穩(wěn)信號濾波方法的發(fā)展歷程,闡述了 EMD和EEMD的基本原理和算法流程。制定了EWT算法的頻譜劃分方法并構(gòu)建了經(jīng)驗(yàn)小波濾波器組,模擬了兩類典型的非線性非平穩(wěn)信號作對比實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明,對于頻譜分量混疊較少的信號,EWT相比EEMD能更好地提取出物理意義清晰的模態(tài)分量,濾波效果和計(jì)算時間優(yōu)于 EEMD。針對北斗衛(wèi)星精確定位過程中,出現(xiàn)的周跳問題,本文闡述了周跳的定義和產(chǎn)生原因,介紹了差分探測法...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1小波基函數(shù)示意圖??
Y??f結(jié)束?j??圖2.3?EEMD算法流程圖??Fig?2.3?Flow?chart?of?EEMD?algorithm??2.4?EWT算法??EMD算法存在端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊及篩分終止條件難以確定而引起IMF分??量過多等問題。EEMD算法避免了模態(tài)混疊的產(chǎn)生,但幾百次的迭代運(yùn)算難以滿??足實(shí)時性要求。為彌補(bǔ)上述算法的缺陷,法國數(shù)學(xué)家Gilles將小波分析和EMD??算法結(jié)合起來,提出經(jīng)驗(yàn)小波變換(EWT)這一新型信號處理算法。該算法對待測??信號的頻譜進(jìn)行分割,在分割區(qū)間上構(gòu)建自適應(yīng)的小波濾波器組,提取具有緊支??撐的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量(EMFs),再將含噪聲的EMFs剔除并重構(gòu)信號,實(shí)現(xiàn)濾波功??能。??2.4.1待測信號頻譜邊界的劃分??^?S?i?:?!?5?{?i?S?i?j??T?;?S???!?:?i?I-?5?t?f???|?i?;?:?:???\?(?i?i????1?■?:?;?p?rv??w?1?^
0.5randn(size(xn))??對己知先驗(yàn)知識的M(0和h(0進(jìn)行離散傅里葉變換,采樣頻率設(shè)1紐2,采樣??總時間為Is,得到信號的頻譜。按圖2.5的流程確定信號%(0和的頻譜分段??數(shù)分別為iV?=?4和W?=?8,并根據(jù)頻譜中各峰值能量點(diǎn)的頻率位置,確定頻譜的分??割邊界點(diǎn)6>?,如圖2.6所示。??1200??1?1?1?1?1?1?1?1?1??5000??1?,?,?,?,?,?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗衛(wèi)星偽距多路徑系統(tǒng)偏差的修正方法及其對單頻PPP的影響分析[J]. 汪捷,何錫揚(yáng). 測繪學(xué)報. 2017(07)
[2]低采樣率下北斗三頻數(shù)據(jù)周跳探測與修復(fù)[J]. 徐婷佳,魯昌華,周娜,蔣薇薇. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(03)
[3]基于單差短基線的北斗觀測值域多路徑誤差濾波算法[J]. 李仁安. 工程勘察. 2016(12)
[4]一種基于TurboEdit改進(jìn)的GPS周跳探測與修復(fù)方法[J]. 段榮,趙修斌,龐春雷,李媛. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[5]北斗系統(tǒng)短基線解算數(shù)據(jù)處理方法[J]. 高猛,徐愛功,祝會忠,袁宏超,顧秋愷. 測繪科學(xué). 2015(04)
[6]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的機(jī)械故障診斷方法研究[J]. 李志農(nóng),朱明,褚福磊,肖堯先. 儀器儀表學(xué)報. 2014(11)
[7]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航在國內(nèi)智能交通等領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J]. 于淵,雷利軍,景澤濤,王振華,王文良. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2014(01)
[8]單頻非差相位的周跳檢測與修復(fù)方法研究[J]. 雷雨,高玉平. 儀器儀表學(xué)報. 2013(11)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)的性能比較[J]. 鮑然. 信息通信. 2013(07)
[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精密定軌與定位研究[J]. 施闖,趙齊樂,李敏,唐衛(wèi)明,胡志剛,樓益棟,章紅平,牛小驥,劉經(jīng)南. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(06)
博士論文
[1]基于北斗的交通信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉仲波.吉林大學(xué) 2016
[2]北斗中長距離基準(zhǔn)站模糊度快速固定及區(qū)域誤差建模方法研究[D]. 陳德忠.武漢大學(xué) 2016
[3]GNSS精密單點(diǎn)定位模糊度快速固定技術(shù)和方法研究[D]. 李盼.武漢大學(xué) 2016
[4]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[5]GPS精密動態(tài)變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]GPS/INS組合導(dǎo)航監(jiān)控管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 傅麗娟.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于EEMD方法在GPS變形監(jiān)測多路徑效應(yīng)中的應(yīng)用[D]. 李驍.東華理工大學(xué) 2016
[3]融合北斗與GPS的超高層建筑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析研究[D]. 王坤.北京交通大學(xué) 2016
[4]基于北斗/GPS與GIS的橋梁變形監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 席恩偉.云南大學(xué) 2015
[5]北斗二代接收射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張璿.蘇州大學(xué) 2013
[6]基于EMD與ICA的GPS動態(tài)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 羅飛雪.中南大學(xué) 2011
[7]基于北斗/GPS雙模授時的電力系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究[D]. 郭彬.湖南大學(xué) 2010
[8]GPS載波相位定位中周跳探測方法的研究[D]. 生仁軍.東南大學(xué) 2006
本文編號:3334413
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1小波基函數(shù)示意圖??
Y??f結(jié)束?j??圖2.3?EEMD算法流程圖??Fig?2.3?Flow?chart?of?EEMD?algorithm??2.4?EWT算法??EMD算法存在端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊及篩分終止條件難以確定而引起IMF分??量過多等問題。EEMD算法避免了模態(tài)混疊的產(chǎn)生,但幾百次的迭代運(yùn)算難以滿??足實(shí)時性要求。為彌補(bǔ)上述算法的缺陷,法國數(shù)學(xué)家Gilles將小波分析和EMD??算法結(jié)合起來,提出經(jīng)驗(yàn)小波變換(EWT)這一新型信號處理算法。該算法對待測??信號的頻譜進(jìn)行分割,在分割區(qū)間上構(gòu)建自適應(yīng)的小波濾波器組,提取具有緊支??撐的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分量(EMFs),再將含噪聲的EMFs剔除并重構(gòu)信號,實(shí)現(xiàn)濾波功??能。??2.4.1待測信號頻譜邊界的劃分??^?S?i?:?!?5?{?i?S?i?j??T?;?S???!?:?i?I-?5?t?f???|?i?;?:?:???\?(?i?i????1?■?:?;?p?rv??w?1?^
0.5randn(size(xn))??對己知先驗(yàn)知識的M(0和h(0進(jìn)行離散傅里葉變換,采樣頻率設(shè)1紐2,采樣??總時間為Is,得到信號的頻譜。按圖2.5的流程確定信號%(0和的頻譜分段??數(shù)分別為iV?=?4和W?=?8,并根據(jù)頻譜中各峰值能量點(diǎn)的頻率位置,確定頻譜的分??割邊界點(diǎn)6>?,如圖2.6所示。??1200??1?1?1?1?1?1?1?1?1??5000??1?,?,?,?,?,?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗衛(wèi)星偽距多路徑系統(tǒng)偏差的修正方法及其對單頻PPP的影響分析[J]. 汪捷,何錫揚(yáng). 測繪學(xué)報. 2017(07)
[2]低采樣率下北斗三頻數(shù)據(jù)周跳探測與修復(fù)[J]. 徐婷佳,魯昌華,周娜,蔣薇薇. 電子測量與儀器學(xué)報. 2017(03)
[3]基于單差短基線的北斗觀測值域多路徑誤差濾波算法[J]. 李仁安. 工程勘察. 2016(12)
[4]一種基于TurboEdit改進(jìn)的GPS周跳探測與修復(fù)方法[J]. 段榮,趙修斌,龐春雷,李媛. 儀器儀表學(xué)報. 2015(11)
[5]北斗系統(tǒng)短基線解算數(shù)據(jù)處理方法[J]. 高猛,徐愛功,祝會忠,袁宏超,顧秋愷. 測繪科學(xué). 2015(04)
[6]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的機(jī)械故障診斷方法研究[J]. 李志農(nóng),朱明,褚福磊,肖堯先. 儀器儀表學(xué)報. 2014(11)
[7]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航在國內(nèi)智能交通等領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J]. 于淵,雷利軍,景澤濤,王振華,王文良. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2014(01)
[8]單頻非差相位的周跳檢測與修復(fù)方法研究[J]. 雷雨,高玉平. 儀器儀表學(xué)報. 2013(11)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)的性能比較[J]. 鮑然. 信息通信. 2013(07)
[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精密定軌與定位研究[J]. 施闖,趙齊樂,李敏,唐衛(wèi)明,胡志剛,樓益棟,章紅平,牛小驥,劉經(jīng)南. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(06)
博士論文
[1]基于北斗的交通信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉仲波.吉林大學(xué) 2016
[2]北斗中長距離基準(zhǔn)站模糊度快速固定及區(qū)域誤差建模方法研究[D]. 陳德忠.武漢大學(xué) 2016
[3]GNSS精密單點(diǎn)定位模糊度快速固定技術(shù)和方法研究[D]. 李盼.武漢大學(xué) 2016
[4]EMD算法研究及其在信號去噪中的應(yīng)用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[5]GPS精密動態(tài)變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D]. 戴吾蛟.中南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]GPS/INS組合導(dǎo)航監(jiān)控管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 傅麗娟.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于EEMD方法在GPS變形監(jiān)測多路徑效應(yīng)中的應(yīng)用[D]. 李驍.東華理工大學(xué) 2016
[3]融合北斗與GPS的超高層建筑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析研究[D]. 王坤.北京交通大學(xué) 2016
[4]基于北斗/GPS與GIS的橋梁變形監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 席恩偉.云南大學(xué) 2015
[5]北斗二代接收射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張璿.蘇州大學(xué) 2013
[6]基于EMD與ICA的GPS動態(tài)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 羅飛雪.中南大學(xué) 2011
[7]基于北斗/GPS雙模授時的電力系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究[D]. 郭彬.湖南大學(xué) 2010
[8]GPS載波相位定位中周跳探測方法的研究[D]. 生仁軍.東南大學(xué) 2006
本文編號:3334413
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