[发明专利]一种基于相关峰的可变间距采样多径检测方法

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤其涉及一种由卡尔曼滤波器控制本地码相位的相关器，并对接收信号的相关峰进行可变间距采样的多径检测方法。

背景技术

随着技术进步，卫星导航中大部分误差得到了有效减小或消除，多径误差逐渐成为现代卫星导航系统中最重要的误差之一。卫星导航中消除多径的手段非常多，包括信号体制设计、抗多径天线、基带信号处理、观测量处理等。其中较为经典的是基带信号处理的方法。

基带信号处理的方法主要分为参量式和非参量式。

非参量式采用不同设计的码鉴别器减小多径带来的码跟踪影响，如采样窄相关技术、Double-Delta技术等均属于非参量式。然而非参量式算法对短时延多径引起的误差消除能力有限，同时对消除由多径引起的载波相位误差几乎没有效果。因此在需要获得高精度观测量，特别是需要高精度载波相位的情况下，通常需要采用参量式多径消除算法。

参量式多径消除算法通过一个相关器组对信号的相关峰在时延上进行采样，通过采样点估计多径参数，从而将多径从直达信号中分离出去，由此可以消除大部分多径引起的码跟踪误差和载波相位跟踪误差。

然而参量式多径消除算中的核心是对多径参数的估计，绝大部分参量式多径消除算法是基于最大似然估计的，如MEDLL算法等。大多数参量式多径消除算法在对相关峰采样上时，其相关器的设定都是等间距的，少部分虽然非等间距，但都是固定间距的，这样对于估计是不利的，因为对多径的估计实际上是对信号的参数估计，相关峰峰值附近的点对估计起到决定性的作用。固定采样间距的设计使得执行采样的相关器没有得到充分利用，降低了估计的效率和精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于相关峰的可变间距采样多径检测方法，该方法提高了多径参数估计的效率和精度。

为达到上述目的，本发明包括如下步骤：

第一步：采用m个相关器对相关峰信号进行采样，采样后的相关峰信号输入至卡尔曼滤波器中；

第二步：卡尔曼滤波器获得相关峰信号R_s(τ)_k+1后，对直达信号的状态向量进行预测，预测的状态向量为包括幅度预测值时延预测值和相位预测值

则多径信号为R1(τ)k+1=Rs(τ)k+1-Rref(x‾k+1);]]>

其中R_ref(·)为参考相关函数，τ为时延量；

第三步、计算获得多径信号R₁(τ)_k+1在k+1时刻的状态向量的测量值y_k+1，包括相位测量值时延的测量值和幅度测量值

第四步：根据上述多径参数的测量值y_k+1，获得k+1时刻相关峰采样中的多径成分R_ref(y_k+1)，则剥离多径成分后的直达信号为R₀(τ)_k+1＝R_s(τ)_k+1-R_ref(y_k+1)；

计算获得R₀(τ)_k+1在k+1时刻的状态向量的估计值其中包括相位估计值时延估计值以及幅度估计值