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1、第37卷第3期國防科技大學(xué)學(xué)報V0l
2、37No．32015年6月JOURNALOFNATIONALUNIVERSITY0FDEFENSETECHNOLOGYJun．2015http：／／journa1．nudt．edu．ca衛(wèi)星導(dǎo)航弱信號的變維卡爾曼濾波跟蹤算法余小游，高亭亭，孫廣富，唐小妹，倪少杰(1．湖南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410082；2．國防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410073)摘要：復(fù)雜環(huán)境下的多普勒頻移變化及信號功率衰減均會造成載波跟蹤偏差較大甚至失鎖，針對標準
3、卡爾曼濾波算法跟蹤機動目標時不能同時滿足高動態(tài)及高靈敏度要求的問題，提出一種基于變維卡爾曼濾波的載波跟蹤算法。引入機動和非機動兩種載波跟蹤模型，通過機動檢測因子監(jiān)視載波動態(tài)變化，實時高效地切換載波跟蹤模型，從而實現(xiàn)對載波機動和非機動狀態(tài)的自適應(yīng)跟蹤，抑制機動改變引起的較大誤差突跳。理論分析和仿真結(jié)果表明，該算法在低至30dBHz弱信號環(huán)境下，相比基于標準卡爾曼濾波的跟蹤算法，其在目標動態(tài)突變時相位跟蹤誤差減小約37．5％，頻率跟蹤誤差減小約77％。關(guān)鍵詞：變維卡爾曼濾波；載波跟蹤；動態(tài)切換；自適應(yīng)
4、跟蹤中圖分類號：TN927文獻標志碼：A文章編號：1001—2486(2015)03—056—05WeakGNSSsignaltrackingalgorithmbasedonvariabledimensionKalmanfilterYUXiaoyou，GAOTingting，SUNGuangtiz，TANGXiaomei，NIShaofie(1．CollegeofComputerScienceandElectronicEngineering，HunanUniversity，Changsha4100
5、82，China；2．CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Dopplershiftandsignalpowerattenuationinthecomplexenvironmentbothcanmakedeviationbiggerorevenloselock．BecausetheconventionalKalmanfi
6、ltercan’tmeetthedualrequirementsofI1ighdynamicandhig}Isensitivitywhentrackingmaneuveringtargets，anewcarriertrackingmethodbasedonvariabledimensionKalmanfilterwaspresented．Byintroducingmotormodelandnon-momtormodelofthecarriertrackingandthroushputtingina
7、maneuveringdetectortomonitortargetmovements，therealtimeandefectiveswitcMngofc~riertrackingmodelwasrealized，SOtheadaptivetrackingofcarrierinmotorandnon-monitorstatewasachievedandthee／ForcausedbythechangeofmaneuverabilityWasoverco／~．Theoreticalanalysisa
8、ndsimulationresultsshowthat：comparingtllthetrackingalgorithmbasedonstandardKalmanfilter．thephasetrackingelTorofthisalgorithmisreducedbyabout37．5％andthefrequencytrackingelrorisreducedbyabout77％inweakCalTier．to．noiseratioaslowas30dBHzenvironment．Keyword
9、s：variabledimensionKalmanfilter；carriertracking；dynamicswitching；adaptivetracking森林、城市等惡劣環(huán)境下的衛(wèi)星導(dǎo)航信號受息。弱信號環(huán)境下，傳統(tǒng)鎖相環(huán)通常采用增加預(yù)障礙物遮擋、多徑效應(yīng)等的影響，功率衰減嚴重，相干累加時間來增強環(huán)路靈敏度，然而數(shù)據(jù)位的普通導(dǎo)航接收機在這種弱信號環(huán)境下極易失鎖，翻轉(zhuǎn)限制了累加時間的增加，同時增加累加時間因此研究弱信號環(huán)境下的高性能的導(dǎo)航信號跟蹤降低了接收機的動態(tài)性能。技術(shù)更加
