[发明专利]一种提高多普勒精度的方法

权利要求书

1.一种提高多普勒精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：信号捕获跟踪，跟踪环路解调出载波相位和瞬时多普勒观测量；

步骤2：对跟踪环路给出的载波相位，运用平滑滤波去躁，提取高精度的多普勒观测值；

步骤3：用高精度的多普勒值，进行用户速度测量计算；

所述步骤2中还具体包括以下步骤：

步骤201：用三阶卡尔曼滤波器获得相位率的最小方差估计；

步骤202：用加速度估计值补偿滤波估计值的超前；

步骤203：用一阶卡尔曼滤波器对加速度差分值滤波，用估值补偿相位率估值的延时；

所述步骤201还包括：用三阶卡尔曼滤波器获得相位率的最小方差估计；即卡尔曼滤波，即用相位值作为观测量，相位、相位率、相位二阶变化率作为状态变量，估计状态变量的值；具体以公式(1)表示：

所述步骤202还包括：用加速度估计值补偿滤波估计值的超前；即超时补偿；用相位二阶变化率乘以超前时间补偿相位率的估值；具体以公式(2)表示：

所述步骤203还包括：用一阶卡尔曼滤波器对加速度差分值滤波，用估值补偿相位率估值的延时；即延时补偿，由于滤波器估值用到了旧的估值，相位率估值有时延；延时补偿的具体方法是，用相位二阶变化率的差值除以时间间隔作为观测量，用一阶卡尔曼滤波估计相位三阶变化率，再乘以时延，补偿相位率的延时，具体以公式(3)表示：

上述公式(1)(2)(3)中的参数描述为：k：中断的次数，同时也是计算的迭代次数；θ_k：由跟踪环路直接给出的载波相位，每个中断取一次值；由卡尔曼滤波器预测的载波相位；由卡尔曼滤波器预测的状态量，包括相位、相位率和相位二次变化率；由卡尔曼滤波器估计的状态量；状态量的误差协方差的预测值；P_k：状态量的误差协方差的估计值；Φ_k：状态量的转移矩阵；Q_k：系统噪声协方差矩阵；R_k：观测噪声协方差矩阵；H_k：卡尔曼滤波器的观测矩阵；K_k：卡尔曼滤波器的增益矩阵；I：单位矩阵；由卡尔曼滤波器估计的载波相位率；由卡尔曼滤波器估计的载波相位二次变化率；t_h：系统超前时间；一次补偿后的载波相位率；T：中断时间间隔；z_k：载波相位三次变化率的观测值；P′_k：第二个卡尔曼滤波器状态量的误差协方差的估计值；Q′_k：第二个卡尔曼滤波器系统噪声协方差矩阵；R′_k：第二个卡尔曼滤波器观测噪声协方差矩阵；K′_k：第二个卡尔曼滤波器的增益矩阵；载波相位三次变化率的估计值。