[發明專利]基于盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法

在審

• 申請號: 201611138152.3
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106597481A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 李燈熬;趙菊敏;韓沖
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/22;G01S19/29;G01S19/30
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及了一種基于盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法，廣泛適用于在惡劣場景下抑制多徑干擾。

背景技術

隨著全球導航衛星系統(GNSS,Global Navigation Satellite System)衛星定位接收機的廣泛應用，用戶對接收機性能的要求不斷提升。要求GNSS接收機具有適應城市峽谷等存在多徑干擾的信號環境下保持定位精度的能力。為了能夠有效抑制多徑干擾，滿足GNSS接收機連續跟蹤的設計要求，必須對信道產生的畸變特性(幅頻特性和相頻特性)進行補償，盡可能的恢復原信號。目前，國內外對多徑抑制算法的研究主要從天線優化設計和改進接收機跟蹤環路結構和算法。而優化天線設計和天線陣列的算法，需要對硬件改進且難以達到完全抑制多徑干擾的目的。

發明內容

本發明在矢量跟蹤環路中引入信道均衡技術抑制多徑干擾，提供了基于盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法。

本發明是采用如下的技術方案實現的：基于盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法，包括以下步驟：

衛星信號經過接收機射頻前端下變頻得到的中頻信號；

中頻信號進行載波剝離，載波剝離后與接收機產生的C/A碼進行相關運算，得到相關函數；

選用判決反饋盲均衡器，并將相關函數輸入到判決反饋盲均衡器，判決反饋盲均衡器輸出均衡信號；

將均衡信號輸入到鑒別器中，鑒別器輸出多普勒頻移和碼相位誤差，將多普勒頻移和碼相位誤差輸入到導航濾波器，由導航濾波器進行定位解算，得到位置坐標；

導航濾波器在解算得到位置坐標的過程中，輸出反饋誤差到判決反饋盲均衡器，作為判決反饋盲均衡器變步長的比例因子，來調整步長變化，減小判決反饋盲均衡器的誤判，提高判決反饋盲均衡器的收斂速度，進而提高定位精度。

基于盲均衡器的矢量跟蹤抑制多徑干擾算法綜合了盲均衡器和矢量跟蹤的優點，在強干擾場景下，能夠有效抑制多徑干擾。首先，矢量跟蹤能夠充分利用各接收通道之間共享的固有信息，可以在不增加任何外部輔助的情況下，提供低信噪比。此外，盲均衡是一類自適應濾波算法，當信道失真嚴重時，采用CMA-DFE算法補償信道的畸變特性。基于以上兩點，本發明設計了一種基于判決反饋盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法，該算法有效改善了GNSS接收機對多徑干擾的抑制能力。

附圖說明

圖1為基于判決反饋盲均衡器的矢量跟蹤環路結構圖。

具體實施方式

基于盲均衡器的矢量跟蹤多徑干擾抑制算法，包括以下步驟：

通常假設多徑誤差主要由反射信號引起，衛星信號包含不同傳播路徑的反射信號。當存在N路多徑信號時，衛星信號經過接收機射頻前端下變頻得到的中頻信號S_N(k)，

式中，A_c為振幅；α_i表示第i路反射信號的衰減系數，C(t)是值為±1的偽碼；τ_i表示第i路反射信號的C/A碼延遲；n(k)為高斯白噪聲。由于衛星信號與接收機天線存在相對運動，因此接收機接收到的多徑信號的幅度、時延、相位都是時變的，而載波相位θ_i的變化會引起載波頻率增加一個誤差分量；

中頻信號S_N(k)進行載波剝離，載波剝離后與接收機產生的C/A碼進行相關運算，得到相關函數

其中，τ₀表示LOS信號碼相位延遲；R_c(·)表示相關函數；[h₀h₁…h_i,h_j…h_N]表示離散信道脈沖響應系數；

選用了判決反饋盲均衡器，并將相關函數R_i輸入到判決反饋盲均衡器，判決反饋盲均衡器輸出均衡信號

將均衡信號輸入到鑒別器中，鑒別器輸出多普勒頻移和碼相位誤差，將多普勒頻移和碼相位誤差輸入到導航濾波器，由導航濾波器進行定位解算，得到位置坐標；

導航濾波器在解算得到位置坐標的過程中，輸出反饋誤差到判決反饋盲均衡器，作為判決反饋盲均衡器變步長的比例因子ε，來調整步長變化，減小判決反饋盲均衡器的誤判，提高判決反饋盲均衡器的收斂速度，進而提高定位精度。