[發明專利]衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法

在審

• 申請號: 201810167468.8
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108490458A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 陳新
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S19/22
• 分類號: G01S19/22;G01S19/21
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 鄭金榮;胡晶

1.一種衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，包括：

生成包括時延鎖定環路和幅度鎖定環路兩種基本元素的耦合幅度時延鎖定環路；

利用所述時延鎖定環路估計和跟蹤某一預設波束的碼延遲，利用所述幅度鎖定環路估計對應的幅度，其中，一對時延鎖定環路與幅度鎖定環路構成一個單元，每個單元跟蹤視距或一束多徑信號，所述耦合幅度時延鎖定環路包括多個單元，每個單元跟蹤完整入射信號的不同波束分量，以分離和跟蹤視距信號和多徑信號分量，并將多余波束分量從入射信號中消除。

2.如權利要求1所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，利用所述時延鎖定環路估計和跟蹤某一預設波束的碼延遲，利用所述幅度鎖定環路估計對應的幅度，其中，一對時延鎖定環路與幅度鎖定環路構成一個單元，每個單元跟蹤視距或一束多徑信號，所述耦合幅度時延鎖定環路包括多個單元，每個單元跟蹤完整入射信號的不同波束分量，包括：

所述耦合幅度時延鎖定環路由M+1個單元組成，依次編號為單元0～單元M，M為正整數，每一個單元包括一個時延鎖定環路和一個幅度鎖定環路，當所述耦合幅度時延鎖定環路處于工作模式時，所述耦合幅度時延鎖定環路中的所有的開關都是閉合的，每一個單元的輸入信號是入射信號減去其余所有單元輸出信號之和，每一個單元的輸出信號事實上是入射信號的一個波束分量的估計，單元0用來跟蹤視距信號，單元0得到的本地碼將用于偽距的計算；

監控模塊將持續地監控所有單元的跟蹤狀態，以根據入射信號的條件調整工作的單元的數量。

3.如權利要求2所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，所述幅度鎖定環路由一個估計器、一個環路濾波器和一個積分器組成，所述環路濾波器是一個低通濾波器，用于減少噪聲的影響，所述幅度鎖定環路與時延鎖定環路一起工作，兩者一起分別提供多徑反射信號碼延遲和幅度的具體信息。

4.如權利要求2所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，將多余波束分量從入射信號中消除，包括：

通過估計波束的分布來消去多余的波束分量，并保持跟蹤有用的波束。

5.如權利要求2所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，利用所述時延鎖定環路估計和跟蹤某一預設波束的碼延遲，利用所述幅度鎖定環路估計對應的幅度，其中，一對時延鎖定環路與幅度鎖定環路構成一個單元，每個單元跟蹤視距或一束多徑信號，所述耦合幅度時延鎖定環路包括多個單元，每個單元跟蹤完整入射信號的不同波束分量，還包括：

在耦合幅度時延鎖定環路的跟蹤模式下，PLL使用單元0輸出的相關值來估計殘余載波相位誤差。

6.如權利要求2所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，監控模塊將持續地監控所有單元的跟蹤狀態，以根據入射信號的條件調整工作的單元的數量，包括：

監控模塊的任務是監控所有單元的跟蹤狀態，使工作中的單元數量與實際反射波束的數量相同；

監控模塊保持單元的跟蹤次序，即單元0跟蹤視距信號，單元1跟蹤離視距信號第一近的多徑信號，單元2跟蹤離視距信號第二近的多徑信號，其它單元以此類推；

監控模塊周期性地計算兩個相鄰單元間的平均碼相位差和每一個單元的平均幅度，如果預設條件滿足，對應的單元將被關閉。

7.如權利要求2所述的衛星導航多徑信號參數估計和誤差抑制方法，其特征在于，監控模塊將持續地監控所有單元的跟蹤狀態，以根據入射信號的條件調整工作的單元的數量，包括：

在耦合幅度時延鎖定環路的跟蹤模式開始時，僅兩個單元處于被使能狀態，如果存在多徑分量，單元1將跟蹤一束反射波或反射波的復合；若不存在多徑分量，單元1將被監控模塊關閉；

重復執行如下步驟，直到到達了最大單元數量或新的單元在任何插入點都不再捕捉到新的波束分量：

一旦兩個單元的系統的工作狀態被確定，一個新的單元將被添加入系統，新的單元將被首先插入到單元0之后但在單元1之前，若新的單元達到一個穩定跟蹤狀態，說明在復合信號中找到了一束新的多徑信號分量；若新的單元無法跟蹤到一束信號，預設條件將被滿足，新的單元將被監控模塊關閉；若新單元被關閉了，它將被移動到單元1之后以搜索具有更大延時的多徑分量。