基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方法，首先，確定接收的衛(wèi)星導航信號對應的中頻信號，根據中頻信號確定衛(wèi)星導航信號對應的多普勒頻率以及信噪比；然后，根據信噪比確定衛(wèi)星導航信號中的強信號；并根據衛(wèi)星導航信號中的強信號對應的多普勒頻率對衛(wèi)星導航信號進行分組；最后，根據子空間投影法確定每個衛(wèi)星導航信號分組中無強信號干擾的弱信號并對弱信號進行捕獲，還需對衛(wèi)星導航信號進行捕獲，得到強信號。其中，通過確定衛(wèi)星信號中的強信號，并根據強信號對應的多普勒頻率對衛(wèi)星信號進行分組，最后對每個分組分別按照子空間投影法消除互相關干擾，從而有效減小運算量，可以更好的滿足實時性的要求。
【專利說明】基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航技術，尤其涉及一種基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相 關干擾消除方法。
【背景技術】
[0002] 隨著衛(wèi)星導航技術的發(fā)展，衛(wèi)星導航的應用越來越廣泛，全球導航衛(wèi)星系統(tǒng) (Global Navigation Satellite System，簡稱：GNSS)中的各個衛(wèi)星間的強信號對弱信號 的互相關干擾會造成弱信號的畸變，這種畸變后的信號需要通過較長時間的濾波才能將其 消除，并且這種畸變的信號會造成定位的誤差，在一些需要高定位精度以及實時性要求很 高的領域，比如民航領域，無法通過較長時間的濾波消除畸變信號，從而畸變的信號造成的 定位誤差就會危及到生命安全。
[0003] 現有技術中通過子空間投影法來消除強信號對弱信號造成的互相關干擾，其主要 是通過對接收到的所有衛(wèi)星導航信號構造投影矩陣，然后將接收到的衛(wèi)星導航信號在接收 到的衛(wèi)星導航信號的子空間進行投影，得到衛(wèi)星導航信號最佳逼近元，再將最佳逼近元從 接收到的衛(wèi)星導航信號中去除，此時就會得到無強信號干擾的弱信號，從計算得到的無強 信號干擾的弱信號中捕獲弱信號，就會得到沒有互相關干擾的弱信號。
[0004] 上述子空間投影法可以有效減小強信號對弱信號的互相關干擾而造成弱信號的 畸變，但其運算量較大，無法滿足實時性的要求。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明實施例提供一種基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方法， 以克服現有技術中運算量較大，無法滿足實時性要求的問題。
[0006] 本發(fā)明第一方面提供一種基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方 法，包括：
[0007] 接收衛(wèi)星導航信號，并確定所述衛(wèi)星導航信號對應的中頻信號；
[0008] 根據所述中頻信號確定所述衛(wèi)星導航信號對應的多普勒頻率；
[0009] 根據所述中頻信號確定所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比；
[0010] 根據所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比確定所述衛(wèi)星導航信號中的強信號；
[0011] 根據所述衛(wèi)星導航信號中的強信號對應的多普勒頻率對所述衛(wèi)星導航信號進行 分組；
[0012] 根據子空間投影法確定每個衛(wèi)星導航信號分組中無強信號干擾的弱信號；
[0013] 對所述衛(wèi)星導航信號進行捕獲，得到強信號；
[0014] 對所有分組中的無強信號干擾的弱信號進行捕獲，得到無互相關干擾的弱信號。
[0015] 在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述根據所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪 比確定所述衛(wèi)星導航信號中的強信號，包括：
[0016] 確定所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比中的最小信噪比；
[0017] 若衛(wèi)星導航信號中的任一信號的信噪比與所述最小信噪比之差大于10dB，則該信 號為強信號。
[0018] 結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式 中，所述根據所述衛(wèi)星導航信號中的強信號對應的多普勒頻率對所述衛(wèi)星導航信號進行分 組，包括：
[0019] 確定每個所述強信號對應的多普勒頻率與各個所述衛(wèi)星導航信號對應的頻率之 間的差值；
[0020] 將差值小于（0. 075+n)kHz，并且大于（0. 075-n)kHz的所述衛(wèi)星導航信號分為一 組，其中，η = (0, 1，2, 3, 4, 5);
[0021] 若任意至少兩個不同的分組中有相同的衛(wèi)星導航信號，將所述至少兩個分組合并 為一組。
[0022] 結合第一方面、第一方面的第一或第二種任一種可能的實現方式，在第一方面的 第三種可能的實現方式中，所述根據所述中頻信號確定所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比， 包括：
[0023] 將所述中頻信號與超前復制碼相乘得到第一相乘信號，確定所述第一相乘信號對 應的第一功率Ζ Ε ;
[0024] 將所述中頻信號與滯后復制碼相乘得帶第二相乘信號，確定所述第二相乘信號對 應的第二功率A;
[0025] 確定所述第一功率與所述第二功率的差值ZE-Zy
[0026] 根據最小差值對應的第一功率和第二功率確定所述中頻信號對應的功率C ;
[0027] 根據所述中頻信號對應的功率確定所述中頻信號對應的衛(wèi)星導航信號的信噪比 P〇
[0028] 結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式 中，所述C為：
【權利要求】
1. 一種基于多普勒頻差衰減因子的子空間互相關干擾消除方法，其特征在于，包括： 接收衛(wèi)星導航信號，并確定所述衛(wèi)星導航信號對應的中頻信號； 根據所述中頻信號確定所述衛(wèi)星導航信號對應的多普勒頻率； 根據所述中頻信號確定所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比； 根據所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比確定所述衛(wèi)星導航信號中的強信號； 根據所述衛(wèi)星導航信號中的強信號對應的多普勒頻率對所述衛(wèi)星導航信號進行分 組； 根據子空間投影法確定每個衛(wèi)星導航信號分組中無強信號干擾的弱信號； 對所述衛(wèi)星導航信號進行捕獲，得到強信號； 對所有分組中的無強信號干擾的弱信號進行捕獲，得到無互相關干擾的弱信號。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪 比確定所述衛(wèi)星導航信號中的強信號，包括： 確定所述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比中的最小信噪比； 若衛(wèi)星導航信號中的任一信號的信噪比與所述最小信噪比之差大于IOdB,則該信號為 強信號。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述衛(wèi)星導航信號中的強信號 對應的多普勒頻率對所述衛(wèi)星導航信號進行分組，包括： 確定每個所述強信號對應的多普勒頻率與各個所述衛(wèi)星導航信號對應的頻率之間的 差值； 將差值小于（〇. 〇75+n)kHz，并且大于（0. 075-n)kHz的所述衛(wèi)星導航信號分為一組，其 中，n= (0, 1，2,3,4,5); 若任意至少兩個不同的分組中有相同的衛(wèi)星導航信號，將所述至少兩個分組合并為一 組。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述中頻信號確定所 述衛(wèi)星導航信號對應的信噪比，包括： 將所述中頻信號與超前復制碼相乘得到第一相乘信號，確定所述第一相乘信號對應的 第一功率Ze ; 將所述中頻信號與滯后復制碼相乘得帶第二相乘信號，確定所述第二相乘信號對應的 第二功率4; 確定所述第一功率與所述第二功率的差值Ze-I; 根據最小差值對應的第一功率和第二功率確定所述中頻信號對應的功率C; 根據所述中頻信號對應的功率確定所述中頻信號對應的衛(wèi)星導航信號的信噪比P。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述C為：
，其中，Z' 所述第一功率與所述第二功率的差值中的最小值對應的第一功率，Z' ^為所述第一功率與 所述第二功率的差值中的最小值對應的第二功率；所述P為：
其中，Ntl為白 噪聲的功率。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據子空間投影法確定每個衛(wèi)星導 航信號分組中無強信號干擾的弱信號，包括： 根據所述各分組中的強信號確定對應的本地參考信號矩陣； 根據所述本地參考矩陣確定投影矩陣； 根據所述投影矩陣，將接收到的所述衛(wèi)星導航信號在強信號子空間進行投影，確定強 信號最佳逼近元； 將所述強信號最佳逼近元從所述強信號對應的分組中去除，得到沒有強信號干擾的弱 信號。
【文檔編號】G01S19/21GK104267414SQ201410533018
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權日:2014年10月10日
【發(fā)明者】王志鵬, 朱衍波, 趙鵬, 張軍 申請人:北京航空航天大學
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
