基于载波辅助的GPS相对动态跟踪算法研究

针对高动态GPS信号接收问题,深入研究了相对动态跟踪的环路算法,分析了伪码双环跟踪结构,与国外采用的近似最大似然估计(AMLE)和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相比,该算法采用载波辅助伪码方法将绝对动态跟踪转换为相对动态跟踪,采用低阶窄带锁相环提高伪码环路的跟踪精度,简化了技术实现复杂度.经过系统仿真验证,性能满足高动态GPS信号跟踪要求.

载波相位辅助消除伪码多径误差的算法研究(英文)

随着差分技术的发展,影响卫星导航接收机定位精度的典型误差源大多被消除,而多路径效应仍然是造成接收机定位误差的主要因素。该文分析了多路径效应对伪码测量量和载波相位测量量的影响。利用载波多路径误差源小于伪码多路径误差的性质,提出了一种针对伪码接收机的低复杂度的载波辅助伪码抗多径算法,并对算法进行了深入讨论和分析。该算法将接收机伪码测量量中的多路径误差由数十米减小到亚米级,大大提高了伪码接收机的定位精度。系统仿真证明了该算法的正确性。

GPS接收机载波环辅助码环跟踪性能研究

在GPS接收机中载波环辅助码环是一种常用的技术,通过载波辅助可消除码环的动态应力,减小码环带宽和码环阶数,提高测量精度。本文分析了GPS接收机中晶振产生的采样率抖动对载波环辅助码环的影响,指出采样率抖动使得载波环辅助码环的比例因子发生变化,不能提供精确的辅助,因而码环带宽不宜设的过小。同时本文还给出了载波环辅助码环的跟踪结构对弱信号的跟踪性能,实验结果显示,这种结构可以对-156dBm的信号保持稳定跟踪。

LTE-Advanced中继系统基于辅助载波的协作切换算法

切换是移动性管理的重要组成部分。在LTE-Advanced系统中,由于中继、载波聚合等新技术的引入,给系统的切换机制提出了更高的要求和挑战。通过对传统LTE-Advanced系统和LTE-Advanced中继系统切换过程的分析,提出了LTE-Advanced中继系统基于辅助载波的协作切换算法。该算法利用低频载波传播范围广、高频载波资源相对较多的优势,并结合中继技术和载波聚合技术,达到了降低切换中断概率、提高系统吞吐量的目的。

动态和噪声环境下伪码和载波联合测距算法研究

在分析伪码和载波跟踪环性能的基础上,给出了跟踪环路的最优带宽.根据实时估计的信噪比动态的更新环路带宽,减小噪声带来的跟踪误差.针对载体的动态性利用AFC算法快速得到多普勒频率,并利用载波辅助伪码跟踪环路,可以在较窄的环路带宽下跟踪高动态的扩频信号,从而可以很好地抑制宽带噪声,提高跟踪精度.理论分析和仿真表明,该方法能有效改善环路的动态性能和跟踪精度,满足系统要求.

Galileo短时突发搜救信号载波跟踪的锁相环设计

Galileo搜救信号转发器搭载于Galileo导航卫星,能实现对全球遇险用户信号的转发,这种搜救信号具有突发、短时的特点,一般的F/PLL跟踪环无法对其进行有效的载波跟踪并完成解调。文中提出一种利用载波辅助的锁相跟踪方法,通过理论分析和MATLAB仿真可知,此锁相环能在约50m s内达到同步,可以有效地完成Galileo搜救信号的解调。

基于地面频率控制的北斗系统载波伪码相关性设计

为了提高北斗系统RDSS/RNSS组合用户机的RDSS信号时延测量精度,提出一种基于地面频率控制的载波伪码相关性设计方法。该方法根据地面测量控制中心及标校站的观测数据,实时调整RDSS出站信号频率,使得用户机可以采用载波伪码相关性技术提高伪距测量精度。通过分析卫星实测数据,理论得出该方法可以提高伪码测距精度2.7dB。具体设备实验结果表明,该方法的伪码速率控制精度可以达到1.35×10-4Hz,满足控制精度要求。该方法还适用于提高站间时间同步等类似卫星转发式系统的延迟测量精度。

一种高动态环境GPS信号的跟踪方法及实现

鉴于在高动态环境跟踪ＧＰＳ信号所遇到的问题，分析了高动态环境跟踪ＧＰＳ信号的基本方法，讨论了通过延时锁定环和载波辅助技术进行伪码跟踪的原理，重点研究通过３阶频率扩展卡尔曼滤波算法（ＦＥＫＦ）进行多普勒频率估计并进行载波跟踪的原理，模拟分析了ＦＥＫＦ算法的动态跟踪能力和频率估计误差。

扩频接收机通道处理模块的设计

本文提出了一种扩频接收机通道处理模块的设计方案,其中采用了一种新的载波跟踪环路,使用FLL+PLL结合的并行的载波跟踪算法,来实现适合高低动态、高精度扩频接收机方案;同时还采用了一种载波辅助技术,提高了码跟踪环的动态适应能力。

压缩域直扩测控通信信号伪码跟踪方法研究

压缩感知理论已经在测控(TT&C)通信相关领域有初步应用尝试,能够有效降低采样率和数据率,但同时其重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大,这与系统的实时性要求之间存在矛盾。论文基于直扩测控(DS TT&C)通信信号稀疏性,对传统伪码跟踪环进行改进,提出一种基于随机解调压缩采样的压缩域伪码跟踪环。该环路不再需要进行信号重构处理,能够直接从直扩测控通信信号的压缩采样值中提取伪码(PN)延时相位信息。该文首先深入分析所提出环路模型及其鉴别特性,其次通过研究交叉噪声特性,对跟踪精度进行理论分析。分析和仿真结果表明,所提出环路能够在压缩域实现伪码延时相位跟踪。该环路可以应用在基于压缩感知的直扩、混扩信号处理等相关领域,具有一定工程应用价值。

高动态GNSS导航接收机中扩展卡尔曼跟踪算法的研究

针对高动态GNSS导航接收机跟踪环节中动态性和噪声性能的问题,该文提出一种基于信号参数估计结构的扩展卡尔曼跟踪环。该文首先对高动态GNSS信号进行建模,使用扩展卡尔曼参数估计来实现载波跟踪,并用载波多普勒辅助码环,有效地提高了高动态导航接收机的跟踪性能。仿真结果表明,相比传统上的锁频环辅助锁相环,该文提出的环路具有更小的跟踪误差以及更好的噪声特性。

高动态GPS接收机的信号跟踪方法及实现

鉴于航天和遥感领域的GPS接收机工作于高动态环境,提出基于锁频环(FLL)和锁相环(PLL)相结合的载波跟踪方法,讨论了通过延时伪码锁定环结合载波辅助技术进行伪码跟踪的原理,并通过分析载波环路的跟踪误差和测量门限给出了环路带宽的取值。在Matlab下对跟踪方案完成了系统级的软件仿真,同时在基于FPGA&DSP的接收机平台上完成了硬件实现,并进行了实际测试。软件仿真的结果和硬件系统的测试结果都证明了该跟踪方法的正确性。

GPS接收机C/A码跟踪算法及环路控制策略

高动态GPS接收机指在接收信号有较大的多普勒频率偏移及其一阶、二阶导数存在时仍能正常工作的GPS接收机。针对高动态环境下伪码跟踪所遇到的问题,重点研究了与高动态载波跟踪算法相匹配的、基于载波辅助技术的归一化非相干点积功率伪码跟踪算法,以及预检积分时间可变的伪码跟踪环路控制策略。采用MATLAB建立了系统模型,仿真结果表明:采用伪码跟踪算法以及结合相应的高动态载波跟踪算法的伪码跟踪控制策略的GPS接收机能在加速度为80 g,加速度为10 g.s-1的指标下正常工作。

高动态宽带信号码跟踪方法仿真分析

针对高动态场景,单独的码环路很难实现跟踪,由于高动态载波跟踪的算法很成熟,通常应用载波跟踪结果对码环路进行辅助,针对窄体制信号,这种方法可以帮助消除码环的动态误差,但对宽体制信号来说,辅助力度减小。从高动态宽带信号码跟踪误差门限以及跟踪精度入手,分析了单独码跟踪算法的易失锁性,理论和仿真验证应用高动态载波跟踪结果辅助码跟踪算法的有效性,且具有高的跟踪精度。这为导航接收机的跟踪算法提供了理论依据。

频偏对卫星导航接收机跟踪环路影响分析

卫星导航接收机广泛采用载波跟踪环辅助伪随机码跟踪环路,以降低伪随机码跟踪环路带宽,进而降低跟踪噪声。然而实际接收机会受到参考频率偏差影响,从而影响辅助跟踪环路性能。文章分析了由于参考频率偏差引起的载波频率偏移以及采样频率偏差对辅助跟踪环路的影响。分析结果表明:大的频率偏差能使码环失锁、码跟踪环路对采样频偏更为敏感、增加码跟踪环路带宽能够增加环路对误差的容忍度。分析结果可为跟踪环路设计提供参考。

伪码体制中码跟踪环详细设计与分析

对伪码体制中的码跟踪环路设计进行了详细分析,对整个环路的各个部分设计都进行了较为详尽的分析,具备一定的参考价值。

一种高动态导航卫星信号的精确跟踪方法

针对导航接收机的动态性能、跟踪灵敏度和观测量精度指标之间易相互矛盾,在接收机设计时需根据应用场合进行性能指标取舍的问题,提出一种载波环N ms累积1ms更新、通过硬件逻辑实现载波环辅助码环的跟踪方法,形成一套完整的高动态接收机跟踪环路,并在较弱信号的高动态模拟环境下对接收机的定位精度进行评估。实验结果表明,基于该方法进行环路4ms累积1ms更新时,在信号强度—133dBm、加速度490m/s2、加加速度294m/s3的动态环境下能正常定位,并实现水平10、高程15m的定位精度。