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题目:GPS接收机多径抑制的 自适应滤波方法研究

关键词:GPS,多径抑制,小波滤波,粒子滤波,自适应方法

  摘要



尽管GPS应用领域不断拓展以及相应的接收机技术持续进步,多径效应仍是GPS高精度定位应用的重要挑战之一,特别对于动态应用。在动态GPS导航应用中,由本地环境不断变化,导致多径效应难以被建模或被消除,而由此带来的定位精度损失不容忽视。因此,研究相应的多径抑制方法具有非常重要的意义。

本论文首先研究了将小波域分析以及小波滤波理论应用于GPS导航信道的多径效应消除方法。对多径环境中的GPS信号观测量进行小波变换,并运用小波多分辨分析对观测量进行分解,再采用小波收缩技术对分解后的观测量分量实现阈值处理,从而剥离其中的多径分量。最后,重构出多径分量并用于补偿原始观测量,从而抑制多径效应。

其次,本论文研究了对GPS接收机相关器的输出进行量测进而估计出多径分量时延的粒子滤波方法。以粒子表征多径信道的状态,基于相关器输出的观测量并通过似然函数计算确定粒子的权重,并以粒子状态及其权重近似多径信道估计的后验概率,由此得出对多径时延的实时估计,从而实现了多径抑制的关键步骤。

基于Matlab平台及相应编程对本论文研究的两种方法实现了仿真,结果表明,本论文提出的小波滤波方法和粒子滤波方法能够显著消除GPS接收机中的多径误差。本论文研究是对基于自适应方法的GPS接收机多径抑制技术的有益探索,为进一步研究工作的开展奠定了重要基础。