[發明專利]在全球導航衛星系統中抑制多徑信號的鑒相方法

有效

• 申請號: 201210167345.7
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102680985A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 楊東凱;劉德榮;李偉強;張波
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/22
• 分類號: G01S19/22
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

1.一種在全球導航衛星系統中抑制多徑信號的鑒相方法，其特征在于，包括：

接收包含多徑信號的全球導航衛星系統GNSS信號，進行下變頻生成低中頻信號后，進行模數轉換；將經過模數轉換后的GNSS信號進行載波剝離，得到I路和Q路的信號，對所述I路和Q路信號進行碼剝離。

2.根據權利要求1所述的在全球導航衛星系統中抑制多徑信號的鑒相方法，其特征在于，所述對I路和Q路信號進行碼剝離的步驟具體包括：

通過C/A碼發生器復制一個與所述I路和Q路信號具有相同相位的C/A碼信號，并通過延遲得到相鄰兩路C/A之間的距離為1/4碼片的5路C/A碼，分別是：Very?Early路、Early路、Prompt路、Late路、Very?Late路；

將所述5路C/A碼與所述I路和Q路信號做相關運算；

所述相關運算的值通過積分-清除器后進入碼相位鑒別器檢測該值的幅值是否達到最大，并從中估算出所述復制C/A碼與接收C/A碼之間的相位差；

將所述相位差作為C/A碼數控振蕩器的輸入，調節所述復制C/A碼的頻率和相位，使所述復制C/A碼與接收C/A碼的時刻保持一致。

3.根據權利要求2所述的在全球導航衛星系統中抑制多徑信號的鑒相方法，其特征在于，對所述I路和Q路信號采用的采樣時鐘為T_t＝Δ/2，Δ為Early路與Late路之間的距離，Δ等于C/A碼的半個碼片長度。

4.根據權利要求2或3所述的在全球導航衛星系統中抑制多徑信號的鑒相方法，其特征在于，所述相關運算的步驟具體包括：

接收的GNSS信號包括直射信號和多徑信號：

s(t)＝s_d(t)+s_m(t)

＝Ag[(1+ξ)t-γ]exp{t[(ω_d+ω_c)t+φ₁]}+αAg[(1+ξ)t-γ-Δτ_m]exp{t[(ω_d+ω_c)t+φ₁+β]}

其中，s(t)是GNSS信號，s_d(t)、s_m(t)分別表示GNSS信號中的直射信號和多徑信號，ω_c是載波頻率，ω_d為多普勒頻移，A為GNSS直射信號的的幅度，g(t)為±1，表示C/A碼的值，φ₁為載波相位，α為多徑信號幅度與直射信號幅度的比值，Δτ_m為多徑信號的相對直射信號的時間延遲，β＝(ω_d+ω_a)Δτ_m|Δθ_m為因反射造成的多徑信號相位補償，Δθ_m為因反射造成的相位偏移，t是時間，j為虛數標量，γ是原始信號的時間延遲；

經射頻前端下變頻之后，得到：

s_db(t)＝Ag[(1+ξ)t-γ]exp(jψ)+αAg[(1+ξ)t-γ-Δτ_m]exp[j(ψ+β)]

其中，是直射信號相位和多徑信號相位之間的相位差，是多徑信號的相位；

經過模數轉換和載波剝離后，生成I路和Q路信號，與本地合成的等間距的5路C/A碼做相關運算得到：

IVE=A2R(τ+Δ)cos(ψ)+αA2R(τ+Δ-Δτm)cos(ψ+β)]]>

IE=A2R(τ+Δ2)cos(ψ)+αA2R(τ+Δ2-Δτm)cos(ψ+β)]]>

IP=A2R(τ)cos(ψ)+αA2R(τ-Δτm)cos(ψ+β)]]>

IL=A2R(τ-Δ2)cos(ψ)+αA2R(τ-Δ2-Δτm)cos(ψ+β)]]>

IVL=A2R(τ-Δ)cos(ψ)+αA2R(τ-Δ-Δτm)cos(ψ+β)]]>

QVE=A2R(τ+Δ)sin(ψ)+αA2R(τ+Δ-Δτm)sin(ψ+β)]]>

QE=A2R(τ+Δ2)sin(ψ)+αA2R(τ+Δ2-Δτm)sin(ψ+β)]]>

QP=A2R(τ)sin(ψ)+αA2R(τ-Δτm)sin(ψ+β)]]>

QL=A2R(τ-Δ2)sin(ψ)+αA2R(τ-Δ2-Δτm)sin(ψ+β)]]>

QVL=A2R(τ-Δ)sin(ψ)+αA2R(τ-Δ-Δτm)sin(ψ+β)]]>

其中，R為兩路C/A碼的互相關函數，τ為直射信號與多徑信號之間的碼延遲差值，Δ為Early路與Late路之間的距離。