基于卡尔曼滤波的L1/L2C双频联合高灵敏度自适应跟踪算法研究

发布时间：2021-06-08 04:10

　　全球卫星导航系统（GNSS,Global Navigation Satellite System）是目前室外定位最为广泛应用的一种方案。而在城市等复杂环境下,GNSS信号经常由于遮挡等原因发生大幅度的衰减,这对导航接收机跟踪环路的稳定性和灵敏度提出了很高的要求。由于跟踪环路的性能与信号强度和动态性等因素密切相关,因此接收机通常需要采用多种不同方案来应对各类信号条件,自适应跟踪环路正是在这种需求下设计的。本文对信号跟踪环路的环路滤波器、鉴别器、载噪比估计等模块进行了详细的理论分析,在此基础上设计了若干种套跟踪环路参数,并根据对环路状态的监测随时切换。经测试,本文提出的环路架构能显著提高环路的稳定性,并且跟踪灵敏度可达10dB?Hz以上。同时,对于L1 C/A和L2C双频信号,本文设计了两种环路架构。在强信号条件下,利用卡尔曼滤波器联合两个频点观测量进行信号参数和电离层延时的估计,有效地提升了跟踪精度;而在弱信号条件下,利用L2C中的导频信号进行长时间的相干积分,有效地提升了跟踪灵敏度。 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

卫星信号的调制解调Fig.2-1Themodulationanddemodulationofsatellitesignal

上海交通大学硕士学位论文多普勒和码相位上，从而保持对信号的持续跟踪。环路中的载波环负责对载波的跟踪。载波环可以只保持频率的跟踪，称为锁频环（Frequency lock loop, FLL）；也可以同时保持频率和载波相位的跟踪，称为锁相环（Phase lock loop, PLL）。一个典型的载波环结构如图 2-4 所示。

上海交通大学硕士学位论文 = ( ) (2-21)式（2-21）是在假设相关峰为理想三角峰的情况下推算出来的。从图 2-9 可以看出，当 E<L 时，P 路位于峰值左侧，本地码相位落后，因此鉴相结果为负；反之，如果 E>L，鉴相结果为正；只有当 E=L 时，本地的码相位才是正确的，此时鉴相结果恰好为零。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Viterbi算法的高灵敏度GPS信号跟踪[J]. 陈凯,应忍冬,刘佩林,郁文贤.  计算机与现代化. 2013(04)



本文编号：3217667