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1、2016年6月第42卷第6期北京航空航天大學學報JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJune2016V01．42No．6http：ffbhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2015．0419基于MEDLL的分級搜索抗多徑算法葉錦宇，寇艷紅+(北京航空航天大學電子信息工程學院，北京100083)摘要：以多徑估計延遲鎖定環(huán)路(MEDLL)為代表的參量式基帶抗多徑算法以其能夠同時估計直達信號和多徑信號各參數而受到廣泛關注，然而該類算
2、法估計精度的提高是以計算復雜度的增加為代價的。為了在保證估計精度的同時降低資源消耗并加快搜索速度，提出了一種MEDLL最大似然(ML)估計搜索方法，將粗搜索后得到的參數估計值作為下一級搜索的先驗信息，縮小搜索范圍后減小搜索步進，完成逐級精細的參數估計。推導了原始MEDLL及樹狀分級結構的MEDLL(T．MEDLL)算法計算復雜度表達式；其中在存在一路多徑信號的情況下，對于0．叭chip的多徑延遲分辨率，復雜度可以降低為傳統(tǒng)盲搜索的30％～50％。進一步基于自研的數字中頻(IF)GPS信號模擬器和軟件GPS接收機平臺對不同多徑情況下盲搜索法與分級搜索算法的參數估計精度及碼偽距多徑誤
3、差等性能進行了對比，驗證了更低計算復雜度的T．MEDLL可以達到與傳統(tǒng)MEDLL算法同樣的跟蹤精度。關鍵詞：最大似然；分級搜索；計算復雜度；估計精度；偽距誤差中圖分類號：TN967．1文獻標識碼：A文章編號：1001—5965(2016)06—1228．08在影響衛(wèi)星導航定位精度的主要誤差源中，大部分誤差源可通過建模、差分和標定校準等方法加以消除，剩下多徑誤差成為限制精度的重要因素。為了消除多徑影響，vallNee‘11于1992年提出了經典的基于最大似然(ML)估計的多徑估計延遲鎖定環(huán)路(MEDLL)算法，之后在此基礎上出現(xiàn)了若干基于ML的參量式基帶處理抗多徑算法。然而這些算法
4、估計精度和分辨率的提高需要增加觀測點個數，這是以增加計算資源為代價的"。；因此國內外學者的研究重點主要是在提高分辨率、保證參數估計精度的同時能夠有效地降低計算復雜度。為了縮短迭代的收斂時間，基于牛頓迭代的快速迭代法被應用于最大似然估計(FIMLA)¨1；為了更便捷地估計多徑信號的時間延遲，Teager-Kaiser(TK)算子被引入MEDLL算法中，這在一定程度上降低了算法復雜度，但TK算法對噪聲過于敏感，對幅度的估計誤差較大H引；多徑消除技術(MMT)算法利用多徑參數空間的非線性變換將六參數求解轉化為二維的四參數求解，提高了運算效率，但該算法僅能實現(xiàn)對一路多徑信號的參數估計M1
5、；在ML估計中引入迭代的空間交替廣義期望最大(SAGE)算法來估計參數值，將多維的最大值求解轉變?yōu)槎鄠€一維的最優(yōu)化求解，也可在一定程度上降低算法的復雜度¨。；非相關的MEDLL用多徑信號相位的統(tǒng)計值代替相位搜索單元以減少搜索參數，然而相比傳統(tǒng)的延遲鎖定環(huán)路(DLL)，采用非相關MEDLL更容易引起信號失鎖EsI；Turbo結構的DLL(Turbo．DLL)，可以實現(xiàn)對直達信號和多徑信號同時進行跟蹤∽。0
6、，該方法雖然降低了相關運收稿日期：2015-06-23；錄用日期：2015-08-06；網絡出版時間：2015．11—1615：00網絡出版地址：WWW．cnki．net／kcm
7、s／detail／11．2625．V．20151116．1500．002．html基金項目：國家自然科學基金(61271197){通訊作者：Tel．：010—82317237E-mail：kouy@buaa．edu．cn引用格式：葉錦宇，苊艷紅．基于MEDLL的分級搜索抗多徑算法ⅡJ．北京航空航天大學學報，2016，42f6)：1228．1235．YEJy，KOUYH，MultipathmitigationalgorithmwithhierarchicalsearchbasedonMEDLLlj]．JournalofBeijingUniversityofAeronau．ticsa
8、ndAstronautics，2016，42(6)：1228—1235(inChinese)，第6期葉錦宇，等：基于MEDLL的分級搜索抗多徑算法算量，但對短時延多徑信號跟蹤效果較差，且其估計精度依賴于多徑監(jiān)測單元(MMU)和子跟蹤單元的算法復雜度?。；為了獲得更好的參數估計性能，耦合幅度延遲鎖定環(huán)路(CADLL)算法又在Turbo．DLL的基礎上加入了幅度鎖定環(huán)路(ALL)，但其參數估計的精度依然受MMU單元影響¨“。對于上述基于ML準則的多徑參數估計算法，為了進一步降低算法復
