[发明专利]一种基于APCRW相关器的卫星导航信号载波相位多径偏差消除方法

说明书

本发明提供一种基于APCRW相关器的卫星导航信号载波相位多径偏差消除方法，在准时码参考波形的基础上，设计具有功率补偿能力的辅助码参考波形。通过估计载波相位多径误差以消除多径衰落对卫星导航信号载波相位测量的影响。本发明利用上述方法还设计了一种卫星导航接收机，联合ACRW相关器和PCRW相关器实现载波相位多径偏差消除。本发明实现简单，并且实施起来也非常方便，可直接用于传统的导航接收机的载波跟踪环路。

技术领域

本发明属于导航技术领域，尤其涉及一种基于辅助准时支路参考波形(APCRW)相关器的卫星导航信号载波相位多径偏差消除方法，其可运用在卫星导航信号接收机或者其他类型的扩频接收机中。

背景技术

多径衰落是卫星导航定位系统中的最主要的误差源之一。在城市多径环境中，由于受到建筑物发射产生的非直达信号(Non-Line of Sight，NLOS)的影响，卫星导航接收机伪距和载波相位测量值会发生偏差。伪距的多径偏差可能会产生米级的定位误差，而载波相位多径则可能使其测量值发生周跳，甚至影响载波相位整周模糊度解算的时间和成功率，降低高精度定位的性能。尽管目前已经有大量文献对卫星导航信号多径进行研究，提出了一系列的多径估计和抑制算法，但仍然有许多值得进一步深入研究的地方，以提高系统的抗多径能力。

对于静态或低动态用户而言，多径误差的变化主要受卫星运动的影响，表现为慢时变的偏差特性。这使得即使是采用数据滤波方法，在短时间内也很难对载波多径偏差进行修复。目前，已经有大量文献对抗多径技术进行了研究。相较于伪距多径，载波相位多径的影响较小，但处理难度却更大。然而，由于高精度定位主要依赖于载波相位，载波多径误差对高精度用户的影响已不可忽视。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于APCRW相关器的卫星导航信号载波相位多径偏差消除方法，旨在通过估计载波相位多径误差以消除多径衰落对卫星导航信号载波相位测量的影响。

为实现本发明的技术目的，采用以下技术方案：

一种基于APCRW相关器的卫星导航信号载波相位多径偏差消除方法，包括以下步骤：

(1)对接收到的原始卫星导航信号进行正交数字下变频，得到基带信号的同相分量z_i(t)和正交分量z_q(t)；

(2)同相分量z_i(t)与准时码参考波形(PCRW)相乘后再通过积分累加操作得到积分累加值I_PS，正交分量z_q(t)与准时码参考波形(PCRW)相乘后再通过积分累加操作得到积分累加值Q_PS；

(3)同相分量z_i(t)与辅助码参考波形(ACRW)相乘后再通过积分累加操作得到积分累加值I_AS；正交分量z_q(t)与辅助码参考波形(ACRW)相乘后再通过积分累加操作得到积分累加值Q_AS；

(4)计算载波环路跟踪误差和载波相位多径误差

(5)消除载波相位多径误差；

对载波相位多径误差进行滤波，得到平滑后的多径误差修正量利用多径误差修正量对原始卫星导航信号的载波相位测量值进行修正，消除信号多径对载波相位测量的影响。

一种卫星导航接收机，包括载波发生器、准时码参考波形生成器、辅助码参考波形生成器、1#准时码参考波形相关器、2#准时码参考波形相关器、1#辅助码参考波形相关器、2#辅助码参考波形相关器、积分累加器、相位鉴别器、载波环路滤波器以及平滑滤波器。