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1.
Costas环路是导航接收机中常用的载波跟踪环路,目前关于环路性能的分析很多,传统的分析方法以及结论均是基于信号功率归一化的乘法鉴别器,且一般认为环路带宽在输入信号信噪比变化过程中是不变的。本文通过对目前数字跟踪环路实现中常用的两种鉴别器(基于总功率归一化的乘法鉴别器和反正切鉴别器)进行精确建模和分析,据此得到了两种鉴别器精确的热噪声跟踪误差表达式,并进行了仿真验证。通过比较可知,在输入信噪比小于4dB时,反正切鉴别器和归一化的乘法鉴别器的性能基本相同,两种鉴别器所能达到的跟踪门限信噪比基本相同。本文的结论可用于精确指导导航接收机的设计。  相似文献
2.
复杂环境下的多普勒频移变化及信号功率衰减均会造成载波跟踪偏差较大甚至失锁,针对标准卡尔曼滤波算法跟踪机动目标时不能同时满足高动态及高灵敏度要求的问题,提出一种基于变维卡尔曼滤波的载波跟踪算法。引入机动和非机动两种载波跟踪模型,通过机动检测因子监视载波动态变化,实时高效地切换载波跟踪模型,从而实现对载波机动和非机动状态的自适应跟踪,抑制机动改变引起的较大误差突跳。理论分析和仿真结果表明,该算法在低至30dBHz弱信号环境下,相比基于标准卡尔曼滤波的跟踪算法,其在目标动态突变时相位跟踪误差减小约37.5%,频率跟踪误差减小约77%。  相似文献
3.
为了实现对高阶二进制偏移载波(BOC)信号的无模糊和抗多径接收,将码相关参考波形的闸波设计思路应用于GNSS双载波环路接收方法的副载波锁相环。在副载波锁相环中引入设计的闸波参与信号的相干积分过程,使双载波环法具备抗多径性能且不需要额外引入相关器。对该设计方法的理论和具体实现进行阐述和分析,从副载波多径误差包络和跟踪精度两方面对改进的双载波环路方法性能进行评估。仿真结果显示,采用的算法与双载波环路法相比,可以降低BOC(1, 1)信号81.1%的副载波多径误差包络面积以及BOC(14, 2)信号75.1%的副载波多径误差包络面积。但是,改进的双载波环路法会带来-6 dB的相干积分后载噪比损失,降低跟踪精度。因此,在闸波参数设计上,需要谨慎选择以平衡算法的多径抑制和跟踪精度性能。综合来看,该方法适用于解决非弱信号条件下及多径环境下的高阶BOC信号接收问题。  相似文献
4.
电离层闪烁影响下的导航信号载波跟踪呈现非平稳、非线性和非高斯特性,使得传统基于鉴别器和Kalman滤波的载波跟踪改进算法并不能有效减弱电离层闪烁的影响。本文提出了基于实时小波降噪的抗电离层闪烁载波跟踪算法,其能够更好的刻画闪烁信号的非平稳特性,通过对跟踪环路同相与正交支路的积分结果进行小波降噪,有效滤除了电离层闪烁引入的非高斯噪声,减弱了闪烁对环路鉴别器的不良影响,提高了跟踪环路的精度与稳健性。实验结果验证了相关分析和小波降噪跟踪算法的有效性。  相似文献
5.
全球导航卫星系统(GNSS)采用了数据和导频通道功率不等的调制方式,而传统捕获算法多采用数据和导频通道的等权重加权联合捕获。当二者功率不相等时,等权重加权联合不能获得最优的捕获性能。本文提出了功率加权联合的改进捕获算法,在数据和导频通道的功率分配不等的情况下,进行不同加权系数的联合捕获,并且利用最小二乘的方法进行了最优加权系数的拟合估计。本文利用捕获判决量的特征函数推导了检测和虚警概率,仿真验证了当数据和导频功率比为1:3,检测概率为0.8,虚警概率为10-3时,论文提出改进算法能提升0.4dB的捕获灵敏度。  相似文献
6.
现有的时域抗干扰滤波器设计都是在假定通道特性理想的情况下,通过对抗干扰滤波器参数进行约束达到任意干扰模式下测量零值不变的目的。但是在实际的导航接收机中,其通道一般很难在带内满足幅频响应为常值、群时延响应为常值(相位响应线性)的理想条件。从而上述的抗干扰滤波器会导致接收机测量零值发生偏移,且偏移量与干扰参数相关。根据实际工程经验,通道非理想特性引入的测量零值偏移一般为纳秒量级,其已成为高精度测距接收机实现其精度提升的主要障碍。针对上述问题,本文从对称通道特性出发,给出了一种无偏的时域抗干扰滤波器设计技术。该方法解决了传统的时域抗干扰滤波器在非理想信道下测量零值偏移的问题,且工程实现简单。理论分析和仿真实验进一步验证了本文所提方法的有效性,采用该方法可以使测量零值偏移小于0.1ns。  相似文献
7.
欺骗干扰能使目标接收机得出错误的位置、时间结果,是GNSS应用安全性的一个严重威胁。文中提出了一种利用两个接收机伪距测量值单差的抗欺骗方法,真实卫星信号的来向是不同的,因此不同信号的伪距单差是相异的;而对于单天线的欺骗干扰源,所有信号的入射方向相同,故伪距单差是相同的。文中利用方差分析技术推导了基于伪距单差的欺骗信号最优检测量,并分析了检测量的统计特性。经分析接收机噪声、接收机基线长度和卫星个数等参数对检测性能的影响较大;在接收机噪声和卫星个数未知的情况下,可以通过增大接收机基线长度来提高检测性能。仿真结果表明,当接收机间的基线长度为10m时,0.01虚警概率下,欺骗信号的检测概率可达98%。  相似文献
8.
传统的高阶偏移二进制子载波(BOC)信号多径抑制算法的有效收敛区间较小,不利于信号的稳定跟踪。本文提出了一种多区域鉴别器的高阶BOC多径抑制算法,在伪码误差为零的附近区域,采用优化的QStrobe多径抑制鉴别器,而在其它区域采用收敛区间较大的QBOC鉴别器。利用卡尔曼滤波器对跟踪误差进行开环估计,判断误差所处区域并进行鉴别器的实时切换。对BOC(15, 2.5)和BOC(14, 2)的仿真结果表明,该算法能够实现无模糊跟踪,并且6dB衰减多径误差包络面积比传统QStrobe算法分别改善了57%和51%。  相似文献
9.
电离层闪烁会引起导航信号幅度和相位的快速衰落,严重影响跟踪环路的精度和稳健性,相比于频率跟踪和伪码跟踪而言,载波跟踪环路更易受电离层闪烁的影响而失锁。本文提出了基于相位锁定指示自适应扩展卡尔曼滤波(EKF)的北斗导航信号抗电离层闪烁载波跟踪算法,其以同相与正交支路的积分结果估计相位锁定指示值,并采用该指示作为控制参数,对不同闪烁场景下EKF的观测向量进行自适应调整,不仅能够提高跟踪环路的精度和稳健性,并且降低了EKF滤波发散的概率。实验结果验证了相关分析和所提跟踪算法的有效性。  相似文献
10.
电离层闪烁具有突发性、偶发性和区域性,且难以建模准确刻画。针对电离层闪烁影响下的北斗导航信号复现问题,研究了基于伽马分布和零均值高斯分布模型的导航信号电离层闪烁序列生成方法,并基于本单位研制的NSS8000型多体制导航信号模拟器给出了北斗导航信号电离层闪烁模拟的硬件架构。在此基础上,通过中频信号采样和软件接收机处理,分析了电离层闪烁对北斗接收机跟踪环路的影响,结果表明:在相位闪烁指数为0,幅度闪烁指数为0.9时,码环鉴相误差可达0.05码片,而在幅度闪烁指数为0,相位闪烁指数为0.5时,载波环鉴相误差可达15度,已处于失锁的临界状态。  相似文献
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