● 摘要
随着卫星导航技术应用范围的日益广泛，各行业对于卫星导航定位精度的要求也逐步提高。目前，制约GPS接收机定位精度的首要因素就是多路径效应，因而多路径效应抑制技术成为国内外学者的研究热点。本文重点在于研究GPS L1信号多径效应抑制技术，以达到降低甚至消除码相位测量误差、提高定位精度的目的。
本文主要内容分为四个部分：
1.分析多路径效应产生的原理及其对接收机延迟锁定环路（DLL）的影响，并对现有的多路径效应抑制技术的原理及性能进行了对比分析。窄相关技术针对延时较大的多路径效应较为有效，但是对载波环的多径抑制没有作用。MEDLL（Multipath Estimation Delay Locked Loop）能够消除窄相关接收机中90%的多径效应，而且能够同时估计码相位和载波相位信息。因此，本文中在软件接收机中实现了窄相关和MEDLL算法。遗传算法作为优化理论解决多路径效应问题的代表，对于多路径效应的消除有一定的成果，但主要还处于研究阶段。
2. 研究了MEDLL算法的基本原理及实现过程，主要包括最大似然估计参数的推导、利用循环的方式求解具有耦合关系的三个参数、参数的估计实现方法、循环控制及容错设计等，并在GPS软件接收机平台下完成了MEDLL算法估计模块的开发实现。
3. 利用GPS模拟器模拟不同场景（包括不同延时、不同载噪比、不同信号功率比、不同多径数目的环境等）的多路径信号对MEDLL算法估计模块的性能进行了测试。MEDLL算法模块可以消除90%以上的多径效应，而对于延时在0.1码片的多径信号抑制效果较差，基本与原作者文献中提到的效果一致。另外，还利用在新主楼F座六层平台上采集的实测数据对MEDLL算法模块性能进行了测试，并对结果进行了分析。
4. 研究利用粒子群和遗传算法抑制多路径效应。首先建立了多路径效应的优化模型，将多路径抑制问题转化为求解均方误差最小的最优参数解问题。之后，利用模拟的多径信号相关器的输出分别测试遗传算法和粒子群算法的效果。遗传算法收敛速度快，但容易陷入局优，很难估计出最优解；而粒子群算法收敛速度相对较慢，但能够保证70%左右的最优解寻优率，多径抑制效果较好。