GPS信号跟踪的多径影响分析与仿真

多径信号是GPS定位的主要误差源之一。码和载波跟踪环是GPS接收机的重要组成部分，它们直接决定了接收机的性能，因此当前多径消除技术研究的核心即是从跟踪环内部着手研究。本文仔细分析了GPS接收机信号跟踪环以及多径信号对跟踪精度的影响，对伪距码与载波相位多径误差进行了比较，并且通过仿真结果和图表阐明了码和载波相位多径误差之间的协同关系。     

窄距相关接收机用于GPS静态定位的性能分析

本文论述利用１０通道单频诺瓦素（ＮｏｖＡｔｅｌ）ＧＰＳＣａｒｄ接收机，评估其窄距相关Ｃ／Ａ码ＧＰＳ接收机进行ＧＰＳ静态测量的性能。１９９２年１２月，在美国东部进行了ＧＰＳ静态测量，以便支持这种评估。为了分析其重现度及其同地面坐标的一致性，在历时时五天的观测中，测量了０．５－３２０公里的１２条基线。此后，利用双差法和三差法对载波相位观测值进行了后处理。为了分离大气误差和接收机本身的误差，使用了精密轨     

窄频相关接收机用于GPS精密静态定位的性能分析

本文论述了采用ＮｏｖＡｔｅｌＧＰＳＣａｒｄ型接收机（单频、１０通道、Ｃ／Ａ码）窄频相关技术进行精密静态定位的性能。为了进行这种评定，于１９９２年１２月在美国东部实施了一系列测试。在数天时间里观测了０．５－３２０ｋｍ的若干条基线，据以分析基线的重视度及其与地面精密坐标间的一致性。利用双差法和三差法对载波相位观测值进行后处理。为了分离大气误差和接收机误差源，测试中使用了精密星历，并验证了多路径误差对载     

高动态载波锁相环设计和性能分析

常规的二阶载波跟踪环路由于环路带宽的限制,无法满足接收机高动态条件下的环路跟踪,为了解决环路的高动态应力引起的噪声响应对环路带宽的要求,需要合并动态应力到误差跟踪控制信号才能满足高动态的性能要求。本文从载波跟踪二阶环路的结构入手,对利用外界速度辅助的三阶环路进行动态稳定性和稳定误差性能进行仿真计算和性能分析,结果表明这种有外界速度辅助的三阶载波锁相环路可以改善信号跟踪环路的动态应力性能。     

GNSS接收机晶振参数对载波相位测量的影响分析

分析了射频与基带时钟不同源对载波相位测量的影响,构建了由晶振各类误差源引起的载波环跟踪误差模型。分析与实验结果表明,时钟不同源会导致载波相位测量出错,晶振引起的载波环测量误差随环路噪声带宽增大而减小,减小晶振的h系数和g灵敏度可提高测量精度。选用单一稳定度高、g灵敏度小的晶振作为GNSS接收机时钟,可改善载波相位精度。     

抗干扰型卫星导航接收机中本地载波优化技术

载波数字振荡器(NCO)是导航接收机中对接收信号进行载波剥离处理的关键部分. 在接收机的基带数字信号处理模块中,NCO通过量化位宽和地址字长分别对本地载波信号的幅值和频率进行量化,即通过存储器数据的位宽和深度设计本地载波. 在给定输入信号/干扰动态范围下,根据本地载波的特点,优化设计了载波NCO中只读存储器(ROM)的幅值量化位宽和地址字长,使其适应实际工程需求,在保证信噪比(SNR)损耗和频率误差的条件下避免了本地载波存储的冗余. 实验结果表明:从需求出发设计导航接收机本地载波的最优位宽和深度,可保证数字下变频SNR损耗小于0.1 dB,本地载波实际输出频率相对误差小于0.1%,且最优位宽和深度小于优化前,减小了存储资源占用率,有效地提高了本地载波输出信号在动态信号和干扰下的适应性.      

一种利用载波相位差值的伪卫星定位方法

针对卫星定位技术无法应用于室内环境的情况,提出了一种新颖的利用载波相位差值的伪卫星定位方法,该方法能够实现亚米级的定位精度,而且无需基准站的支持,无需伪卫星之间的时钟同步,也不需要求解整周模糊度。构建了伪卫星定位的系统模型,并阐述了利用载波相位差值进行定位的基本原理。首先将双天线接收机输出的两组载波相位测量值进行单次差分操作,消除共有误差带来的影响,然后通过非线性最小二乘方法迭代解算出双天线连线中点的空间位置。仿真结果和基于双通道软件接收机的实测数据均证明了该方法的可行性,能够作为现有室内定位技术的有效补充。     

GPS中的电离层误差与单频长边网测量

本文根据ＧＰＳ中电离层误差的特性,介绍了码、载波相位扩散技术的原理以及将单频ＧＰＳ接收机用于长边网测量的实践。     

FPLL载波跟踪环仿真及高动态GPS信号测试

针对高动态环境下普通GPS接收机跟踪环路容易失锁的问题,考虑到锁频环动态性能好、锁相环跟踪精度高的特点,实现了二阶锁频环辅助三阶锁相环的载波跟踪环(FPLL)。根据FPLL结构原理和误差分析理论,提出了一种FPLL环路的码相位和载波相位精度分析方法。借助GPS软件接收机平台,在Matlab环境下仿真实现了FPLL载波跟踪环,并利用Spirent GSS7700仿真器采集高动态GPS模拟信号对FPLL环路进行了测试。测试结果和精度分析表明,在导航信号的载噪比为40dB-Hz,加速度为26g,加加速度为9g/s的条件下,该高动态跟踪环路能够达到码相位1.31m(1σ),载波相位为4.24×10-3 m/s(1σ)的跟踪精度。     

基于小波变换的GPS载波相位测量误差分析

多路径效应、接收机电热噪声等个性观测因素是现代GPS双频载波相位差分技术仍然无法克服的GPS测量误差源。利用小波变换，通过多尺度分解筛选的方法，可以将不同误差源的影响从GPS测量结果中有效分离出来，进而达到提高GPS定位精度的目的。