Galileo接收机多径抑制算法研究

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Galileo导航卫星系统作为欧洲卫星导航的基础设施,由欧洲委员会和欧洲空间局共同致力研究的。它打破美国全球卫星导航定位系统(GPS)的垄断地位,为全球提供一种完全面向民用和高精度的服务。随着公众对定位和跟踪服务的要求越来越高,对全球导航卫星系统性能的要求也随之增强。为满足用户的高性能要求,高精度的延迟估计成为关键。多径是影响跟踪环路的重要因素,提高跟踪精度的关键就是要消除多径的影响。在新的导航卫星系统中,为节约频率资源,GPS和Galileo系统公用一个频段资源,这就引出一种新的调制方式:二进制副载波(BOC)调制方式,但是这种调制方式的相关函数有多个峰值,这将会给跟踪环路带来不稳定的影响。稳定性是衡量跟踪环性能的又一个重要因素,因此消除BOC相关函数旁瓣成为提高跟踪环稳定性的必要途径。   首先,介绍Galileo系统的频率结构及信号特性,接收机延迟锁定环路(DLL)和相位锁定环路(PLL)的基本工作原理,并对跟踪环路的跟踪性能进行分析。BOC调制信号与GPS C/A码相比,具有较高跟踪精度和多径抑制能力,但是因其相关函数的多峰值特性,影响跟踪的稳定性。其次,研究多径对Galileo信号自相关函数,以及对接收机码跟踪环路和载波跟踪环路的影响,由仿真结果可以看出多径的存在严重影响跟踪精度。最后,本文的工作重点是改进旁瓣消除技术,并将其应用到多径抑制算法中。旁瓣是影响跟踪稳定性的重要误差来源,为解决这一问题,改进一种旁瓣消除技术,相比与传统的旁瓣消除技术其在稳定性上具有一定的优势,有效地改善跟踪的稳定性。针对多径对GNSS系统影响这一问题,研究基于接收机信号环路处理的窄相关技术(NC)、高分辨率相关技术(HRC)和早迟坡度技术(ELS)三种多径抑制技术,并进行仿真分析与比较。将旁瓣消除技术与多径抑制技术进行融合实现多径的抑制,仿真结果证明改进后的多径抑制技术有效提高跟踪的精度和稳定性。
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