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导航信号多路径抑制

/navigation signal multipath mitigation/
条目作者唐斌

唐斌

最后更新 2022-01-20
浏览 163
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卫星导航接收机中采用的抑制或滤除多路径干扰信号的技术的总称。

英文名称
navigation signal multipath mitigation
所属学科
测绘学

根据导航信号产生、传播与信号接收处理流程,形成多路径的因素分别来源于卫星、空间传输和地面三部分。与卫星相关的因素包括卫星轨道运动、姿态变化、星体折射等产生的多路径效应;与空间传输相关的因素包括电离层、对流层折射或散射等导致信号传播速度的变化产生的多路径效应;与地面相关的因素主要是地面反射、折射产生的多路径信号,反射信号形成多路径如图所示。

地面反射信号形成多路径示意图地面反射信号形成多路径示意图

接收机进行导航信号多路径抑制处理包括三类:①接收机天线处理。②接收机内部信号处理。③对定位结果进行事后处理。

接收机天线处理。主要通过合理设计接收机天线和安装位置,或采用特殊类型的天线来抑制多路径的影响,包括使用扼流圈,多天线阵列空间处理或者长期信号观察等方法,主要通过组成具有强方向性特征的天线,用以提高直达信号到达方向的增益,衰减其他方向的多路径信号。这些方法大部分成本都很昂贵,并且抗多路径天线尺寸大,不便于便携。

接收机内部信号处理。①通过改进接收机的相关器或者码环鉴别器的性能来抑制多路径,主要包括窄相关技术、双德尔塔()相关器技术、多路径不变点技术、成型相关器技术、早迟斜率技术、微脉冲相关技术等。②基于统计估计理论的信号处理技术,建立多路径信号数学模型,将多路径信号引起的误差抑制问题转化为多路径信号各参数的估计问题,以抑制多路径引起的误差影响。主要包括最大似然估计、多路径估计延迟锁定环法、扩展卡尔曼滤波算法、神经网络算法等等。

对定位结果事后处理。利用接收机自主完好性或其他残差校验法削弱大误差影响。

  • 董绪荣,唐斌,蒋德.卫星导航软件接收机原理与设计.北京:国防工业出版社,2008.

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