手持gps接收機(jī)短多徑干擾抑制方法研究

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1、安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，JournalofAnhuiAgri．Sci．2014，42(13):4114－4115責(zé)任編輯姜麗責(zé)任校對(duì)況玲玲手持GPS接收機(jī)短多徑干擾抑制方法研究劉楠(東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040)摘要分析了手持GPS接收機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中定位精度的多徑干擾影響因素，提出了短多徑干擾抑制算法，并將該算法用于導(dǎo)航接收機(jī)中，建立了實(shí)現(xiàn)原理框圖，進(jìn)而提出了短多徑抑制算法的具體步驟，通過(guò)實(shí)測(cè)檢測(cè)得到較高的精度。關(guān)鍵詞手持GPS;短多徑干擾;算法;導(dǎo)航接收機(jī)中圖分類(lèi)號(hào)S771．8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517－6611(2014)13

2、－04114－02StudyonShort-DelayMultipathCancellationAlgorithminPortableGPSＲeceiverLIUNan(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，NortheastForestryUniversity，Harbin，Heilongjiang150040)AbstractInpracticalapplication，themultipathinterferencefactorsinfluencingtheprecisionofpor

3、tableGPSarediscussed．Theshort-delaymultipathcancellationalgorithmisproposed，andusedinthenavigationreceiver．Implementtheschemeispresented，andconcretelyprocessisproposed．Highprecisionisacquiredthroughactualmeasurementwithinstruments．KeywordsPortableGPS;Multipathinterference;

4、Algorithm;Navigationreceiver全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)是一個(gè)高τ0+d/2)分別相關(guān)，可以得到兩個(gè)相關(guān)輸出:M精度、全天候和全球性的無(wú)線電導(dǎo)航，定位和定時(shí)的多功能Ｒ(ε)=∑aＲ(ε－Δτ－d/2)cos(φ－φ)(2)Liiic［1］i=0系統(tǒng)。這一定位技術(shù)已在空間對(duì)地、空間對(duì)空間、地對(duì)空MＲ(ε)∑aＲ(ε－Δτ+d/2)cos(φ－φ)(3)間等定位領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，成為多模式、多用途、多機(jī)型Ei=0iiic的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，受地理環(huán)境的影式中

5、，Δτi為多徑相對(duì)時(shí)延;ε為直達(dá)信號(hào)時(shí)延估計(jì)誤差;Ｒ響，例如C/A碼信號(hào)通過(guò)林冠時(shí)產(chǎn)生延遲或者產(chǎn)生多路徑(τ)為偽碼的相關(guān)函數(shù);φc為合成信號(hào)的相位。效應(yīng)，形成噪聲干擾有用信號(hào)［2］。由于林冠對(duì)于GPS信號(hào)的將式(2)與式(3)相減得到鑒相函數(shù)為S(ε)=ＲE(ε)－Ｒ(ε)，當(dāng)不存在多徑信號(hào)時(shí)，跟蹤誤差ε為零的位置對(duì)應(yīng)著影響，載波相位定位的誤差造成偽距定位精度降低。近年L來(lái)，雖然提出很多抑制多徑干擾的方法，但大部分對(duì)短多徑鑒相函數(shù)的零點(diǎn)，通過(guò)鑒相函數(shù)的零值點(diǎn)來(lái)跟蹤直達(dá)信號(hào)的干擾無(wú)效。針對(duì)手持GPS接收機(jī)的短多徑干擾問(wèn)題，提出干時(shí)延。但是當(dāng)

6、多徑干擾存在的時(shí)候，自相關(guān)函數(shù)將發(fā)生畸擾抑制算法［3］，在傳統(tǒng)的窄相關(guān)的基礎(chǔ)上，增加用于計(jì)算及變。圖1是由3個(gè)理想自相關(guān)函數(shù)的疊加而形成的畸變函修正多徑誤差的相關(guān)器。這個(gè)相關(guān)器用于多徑估計(jì)而不參數(shù)，它們有不同的時(shí)延和幅度，在接收端疊加形成新的自相與跟蹤的抗差處理，計(jì)算復(fù)雜度較低，易于實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果關(guān)函數(shù)曲線。表明，將多徑干擾抑制算法用于手持GPS接收機(jī)中，不僅對(duì)修正短多徑干擾有明顯優(yōu)勢(shì)，對(duì)中、長(zhǎng)多徑效應(yīng)的性能也優(yōu)于窄相關(guān)技術(shù)，具有很好的抗多徑作用。1問(wèn)題描述多徑干擾是指GPS接收機(jī)在接收衛(wèi)星發(fā)射的直達(dá)信號(hào)的同時(shí)，還接收其他反射、散射等間接信

7、號(hào)，例如偽碼通過(guò)林冠時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)延遲或多路徑信號(hào)，就對(duì)正常直達(dá)波信號(hào)構(gòu)成了多徑干擾。當(dāng)存在M個(gè)多徑信號(hào)時(shí)，接收信號(hào)可表示為:Mr(t)=∑ap(t－τ)cos(ωt－φ)+n(t)(1)i=0ii0i圖1不同時(shí)延的相關(guān)函數(shù)及疊加式中，ai、τi和φi分別表示第i路信號(hào)的幅度、時(shí)延和載波相2系統(tǒng)模型位信息，i=0代表直達(dá)信號(hào);p(t)為偽隨機(jī)碼;ω0是載波角頻為了抑制多徑干擾，提出手持GPS的短多徑干擾抑制算率;n(t)為噪聲。法，對(duì)不同延遲的多徑信號(hào)進(jìn)行建模，在傳統(tǒng)DLL上增加相［4－6］下面以相干DLL為例進(jìn)行分析，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)以下分關(guān)器，

8、根據(jù)相關(guān)器的參數(shù)規(guī)律，對(duì)原有DLL進(jìn)行多徑誤差修析忽略噪聲的影響，并假設(shè)信號(hào)環(huán)境是靜態(tài)的，于是接收信正，系統(tǒng)模型如圖2所示。號(hào)經(jīng)過(guò)載波解調(diào)后，與“早碼”p(t－τ0－d/2)和“