[发明专利]一种基于最陡下降法的多路径抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于最陡下降法的多路径抑制方法。该方法首先根据锁相环反馈的载波多普勒频移信息剥离输入跟踪环路的中频信号中的载波；接着，根据测距码的自相关特性，构建了一个与测距码测量偏差有关的二次性能函数，该性能函数不受多路径信号的影响；最后，依据该二次性能函数和最陡下降法原理，设计出一个新的测距码跟踪环路，使得该环路在不增加计算负担的情况下具有多路径抑制功能。相较于窄距相关法，本发明可以减小1/3的计算资源，参数设计与调节更加简单可行，多路径抑制效果更加优越，具有较高的工程使用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于最陡下降法的多路径抑制方法，属于基带信号处理技术领域。

背景技术

多路径抑制技术在很多领域都有广阔的运用前景，且随着卫星导航定位技术的发展，其应用愈加广泛。在城市、海面等多种重要运用场景中，受限于强烈的多路径效应，卫星导航定位技术的精度严重下降，而多路径抑制技术可以明显地改善卫星导航定位的精度。

现阶段的多路径抑制方法大致分为四类。第一类，避开信号反射源，该类方法已经成功运用于飞机场的选址与设计，其对多路径抑制效果显著，但是对接收机的运用场景有很大限值；第二类，选择多路径抑制天线，如：扼流圈天线、阻挡板、右旋极化天线、复合天线等，该类方法需要设计复杂的天线，且天线较贵、体积较大；第三类，数据后处理，如：小波变换、载波相位平滑、贝叶斯估计、选星等，该类方法存在场景特定或计算量大的问题；第四类，改善跟踪环路结构，如：窄距相关法、MEDLL(Multipath Estimation Delay Lock Loop，多路径估计延迟锁定环)、MET(Multipath Eliminating Technology，多路径估计)等，这类方法需要消耗大量的计算资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于最陡下降法的多路径抑制方法，根据多路径效应对测距码自相关函数最大值点的位置没有影响的特性，设计了一种多路径抑制方法，旨在提高环路响应速度，抑制多路径效应，并减小计算量。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于最陡下降法的多路径抑制方法，包括如下步骤：

步骤1，根据锁相环反馈的载波多普勒频移信息，通过本地载波NCO产生一对正交信号，并将这对正交信号分别与输入到测距码跟踪环路的中频信号x(n)混频，得到载波剥离后的一对正交信号i(n)和q(n)；

步骤2，设计二次性能函数PF(R)＝(1-R)²，其中R表示测距码的自相关函数；依据该二次性能函数和最陡下降法原理，当码环控制器的控制过程采用性能函数的右偏导时，利用本地测距码产生器生成本地即时码序列C′(n)与本地超前码序列C′(n+d)，将正交信号i(n)和q(n)分别与本地即时码序列C′(n)作相关运算，得到i_P(n)和q_P(n)，将正交信号i(n)和q(n)分别与本地超前码序列C′(n+d)作相关运算，得到i_E(n)和q_E(n)；

或者，当码环控制器的控制过程采用性能函数的左偏导时，利用本地测距码产生器生成本地即时码序列C′(n)与本地滞后码序列C′(n-d)，将正交信号i(n)和q(n)分别与本地即时码序列C′(n)作相关运算，得到i_P(n)和q_P(n)，将正交信号i(n)和q(n)分别与本地滞后码序列C′(n-d)作相关运算，得到i_L(n)和q_L(n)；其中，i_P(n)为与本地即时码相关后的I支路序列，q_P(n)为与本地即时码相关后的Q支路序列，i_L(n)为与本地滞后码相关后的I支路序列，q_L(n)为与本地滞后码相关后的Q支路序列，i_E(n)为与本地超前码相关后的I支路序列，q_E(n)为与本地超前码相关后的Q支路序列；