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1、云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，23(5)：373—378CN53——1192／NISSN1672—．8513doi：10．3969／j．issn．1672—8513．2014．05．015http：／／xb．ynni．edu．cn多徑干擾下GPS弱信號(hào)跟蹤算法研究衛(wèi)潔，范勝林，周超，劉建業(yè)(南京航空航天大學(xué)導(dǎo)航研究中心，江蘇南京210016)摘要：在帶有多徑干擾的、并且低載噪比的GPS信號(hào)下，分析了多徑帶來的碼環(huán)誤差以及因此引起的偽距誤差的原理．在此基礎(chǔ)上，考慮在碼環(huán)跟蹤的Strobe鑒相算法中，引入一個(gè)修正因子or，使得碼環(huán)跟蹤
2、時(shí)，對(duì)一定范圍內(nèi)的短多徑起到抑制的作用．由于改進(jìn)后的跟蹤算法沒有用到Q路輸出，并且原信號(hào)為弱信號(hào)，因此需要跟蹤環(huán)路提供好的載波跟蹤性能．為此，考慮使用擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)算法來替代原有的載波跟蹤環(huán)路，提高跟蹤環(huán)路的噪聲抑制性能．在此基礎(chǔ)上，將EKF載波環(huán)跟蹤與修正后的碼環(huán)跟蹤結(jié)合起來使用，共同進(jìn)行多徑干擾下GPS弱信號(hào)的跟蹤．關(guān)鍵詞：GPS弱信號(hào)；碼環(huán)跟蹤；載波環(huán)跟蹤；擴(kuò)展卡爾曼濾波中圖分類號(hào)：TN976．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1672—8513(2014)05—0373—06Researchonthetrackingalgorit
3、hmofGPSweaksignalundermultipathinterferenceWElJie，F(xiàn)ANSheng—lin，ZHOUChao，LIUJian—ye(NavigationResearchCenter，NamingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Naming210016，China)Abstract：Thisresearchdiscussesthetheoryofcode—trackingerrorandpseudo—rangeerorbroughtaboutbymuhipathi
4、nterferenceon．thelowC／NratioGPSsigna1．Withthis，anadjustingfactorwasintroducedintotheStrobephasealgorithmsduringcodelooptrackingtoreducetheinterferenceofshortmuhipathwithinsomerange．BecauseoftheabsenceofQoutputintheimprovedalgorithmandtheweaknessoftheoriginalsignal，thecarri
5、ertrackingloophastoprovidebettercarriertrackingperformance．Asaresult，theExtendedKalmanFilter(EKF)al—gorithmisusedinsteadoftheoriginalcariertrackingloopinordertoimprovethenoisesuppressionperformance．Basedonthis，theEKFcarrierlooptrackingandcodelooptrackingafteradjustmentwere
6、combinedtoprocesstheweakGPSsignaltrackingundermuhipathinterference．Keywords：GPSweaksignal；codelooptracking；carrierlooptracking；EKF隨著GPS的運(yùn)用越來越廣泛，其適用范圍已經(jīng)到了一些復(fù)雜環(huán)境中，例如山地、森林或是一些大都市．在北京、上海、香港這些地區(qū)，高樓大廈鱗次櫛比，綠化帶隨處可見，遮擋物也比比皆是．在這類環(huán)境下，GPS的信號(hào)發(fā)生嚴(yán)重衰減，伴隨而來的，是多徑等其他一系列問題．而事實(shí)上，目前民用的GPS傳統(tǒng)接收機(jī)在
7、信號(hào)的載噪比下降到35dB的時(shí)候性能就會(huì)變得很差甚至完全失效，這就極大地限制了GPS接收機(jī)的應(yīng)用范圍，所以研究GPS接收機(jī)在具有嚴(yán)重多徑干擾下的性能提升是非常有必要的．1多徑誤差分析在信號(hào)的跟蹤階段，首先利用本地產(chǎn)生的一個(gè)復(fù)現(xiàn)載波與輸入信號(hào)相乘，從而剝離載波，然后再與本地收稿日期：2014—02—26．基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(61273057)．作者簡(jiǎn)介：衛(wèi)潔(1988一)，女，碩士研究生．主要研究方向：衛(wèi)星導(dǎo)航．通信作者：范勝林(1967一)，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師．主要研究方向：衛(wèi)星導(dǎo)航．374云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第2
8、3卷產(chǎn)生的復(fù)現(xiàn)碼進(jìn)行相乘，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偽碼剝離．而多徑信號(hào)的存在，對(duì)于載波環(huán)路和碼環(huán)路都存在影響，對(duì)碼環(huán)跟蹤的影響遠(yuǎn)大于載波跟蹤的影響，因此考慮在碼環(huán)中進(jìn)行多徑抑制．碼環(huán)采用延遲鎖定
