借助两个不同全球导航卫星系统(GNSS)信号的比较识别多路径传输技术方案

本发明专利技术涉及一种用于识别全球导航卫星系统(GNSS)接收器(A)中多路径传输效应的方法，全球导航卫星系统(GNSS)接收器接收全球导航卫星系统(GNSS)卫星的不同信号，并包含一个从直接接收的信号中计算出的特征参数(K_c)以及一个基本恒定的额定值，它的处理步骤是：接收至少两个相互独立的信号(S1、S2)，从至少第一个和第二个信号(S1、S2)确定一个当前的特征参数值(K)，根据额定值分析评估特征参数值，并且如果特征参数值(K)与事先已知额定值有一偏差(ΔK)，则识别一多路径传播效应。

Identification of multipath transmission by comparison of two different global navigation satellite system (GNSS) signals

The invention relates to a method for the identification of global navigation satellite system (GNSS) receiver (A) method for multi path transmission effect, global navigation satellite system (GNSS) receiver receives the global navigation satellite system (GNSS) of different satellite signal, and contains a calculated from the received signal directly in feature parameters (K_c) and rated a substantially constant value, its processing steps are: receiving at least two independent signals (S1, S2), at least from the first and second signals (S1, S2) to determine a current feature parameter value (K), according to the analysis and evaluation of characteristic parameters of the rated value and, if the feature parameter value (K) is a deviation from the known ratings (K), a multi path propagation effect recognition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】借助两个不同全球导航卫星系统(GNSS)信号的比较识别多路径传输
本专利技术涉及一种在全球导航卫星系统(GNSS)接收器中用于识别多路径传输效应的方法以及一种用于在机动车辆中执行类似方法的系统。
技术介绍
Multipath这一概念也常被归属为多路径传输概念。因此，英语概念Multipath是多路径传输的同义词。它描述了一个例如卫星发射的信号，不仅可通过直接途径到达接收器，而且也可在事先被周围环境中的目标反射后间接到达接收器的情形。这种情形不仅适用于卫星信号，而且还适用于各种通过电磁波传输的信号，其中对卫星导航的影响会导致定位时特别明显的偏差。无论是在反射信号和原始信号之间的结构性干扰还是破坏性干扰中都会出现偏差。因此,为了提高定位精度，识别此类信号非常重要。在机动车辆的应用领域中，基于定位的功能日益重要。由于对计算性能的需求日益增加，而同时由于高成本压力，计算性能的增长相对较弱，因此需要一种以简单方式识别多路径传输信号的方法。因此，本专利技术的任务是展示一种方法或一套系统，籍此可以简单的方法识别一信号是以直接还是间接的方式到达接收器的。
技术实现思路
Multipath这一概念也常被归属为多路径传输概念。因此，英语概念Multipath是多路径传输的同义词。它描述了一个例如卫星发射的信号，不仅可通过直接途径到达接收器，而且也可在事先被周围环境中的目标反射后间接到达接收器的情形。这种情形不仅适用于卫星信号，而且还适用于各种通过电磁波传输的信号，其中对卫星导航的影响会导致定位时特别明显的偏差。无论是在反射信号和原始信号之间的结构性干扰还是破坏性干扰中都会出现偏差。因此,为了提高定位精度，识别此类信号非常重要。在机动车辆的应用领域中，基于定位的功能日益重要。由于对计算性能的需求日益增加，而同时由于高成本压力，计算性能的增长相对较弱，因此需要一种以简单方式识别多路径传输信号的方法。因此，本专利技术的任务是展示一种方法或一套系统，籍此可以简单的方法识别一信号是以直接还是间接的方式到达接收器的。根据本专利技术的一个第一观点，具备权利要求1中所示特征的方法，通过开始时提到的方式解决这一问题。优选实施形式是从属权利要求的标的，从属权利要求通过参考方式让说明书的内容变得更加明确。根据本专利技术所提供的方法，建议借助一全球导航卫星系统(GNSS)接收器接收一全球导航卫星系统(GNSS)中卫星的不同信号，其中，全球导航卫星系统(GNSS)接收器包括一个从直接接收到的信号中计算得出的特征参数，以及一个基本恒定的额定值。其中，该方法具有以下步骤：-接收至少两个相互独立的信号，优选接收基于一个测量值的信号，-从至少第一个和第二个信号确定一个当前的特征参数值，-根据额定值分析评估特征参数值，并且-如果特征参数值与预先已知的额定值之间存在偏差时，识别一多路径传输效应。本专利技术的基本思路是利用特征参数值的变化来识别接收信号上的多路径传输效应。在此，主要的假设是，正常情况下，也就是说，在没有多路径传输效应影响情况下，所述特征值基本是恒定的，但由于多路径传输效应会明显变化。因此，根据特征参数额定值之间的差异以及一个当前所算出的特征参数值可执行多路径传输效应的识别。所述特征参数值可从至少两个不同的信号中得出。在没有影响信号的多路径传输效应时，所述特征参数值是基本保持恒定的，因此等于特征参数的额定值或额定特征参数值。如果以当前接收到的、被多路径传输效应改变的信号为基础测定该特征参数值，那么当前的特征参数值与恒定的额定特征参数值之间存在偏差。如果根据两个接收信号得出当前特征参数值与额定特征参数值有偏差，则可由此得出结论，两个接收信号之一或两个接收信号事先已在某一目标上进行了反射。通过连续观察或根据两个当前所接收的信号测定当前的特征参数值并将当前特征参数值与额定特征参数值进行比较，对接收到的每对信号均可确定多路径传输效应的影响。例如，可从第一个信号偏置与第二个信号偏置之间的比例中得出特征参数值。偏置优选运行时间测量中的偏置。必须首先确定并存在额定特征参数值。其中，有待解决的问题是，以何种方式确定特征参数额定值以及该数值的更新频率如何。一旦确定了额定特征参数值，至少可在一定时间段内将其假设为恒定。一个基本前提是，根据接收到的信号或此类信号对可推断出相同的测量值，但这些信号相互独立。这类测量值例如可以是根据信号从卫星发射出来的相同时刻计算出的信号运行时间。由此，所述信号可让接收器以两种不同方式测定相同的测量值。这样例如可为每个信号执行一个与其他信号无关的运行时间测量，以便确定两个信号是否提供大致相同的结果。优选这些信号具有不同的载波信号或载波频率。例如在导航卫星应用领域，不同的载波信号可以是C/A码信号和P/Y码信号。具有不同载波频率的信号例如可以是具有L1、L2或L5频率的信号。所述方法可应用于大量当今常见的全球卫星导航系统，例如全球定位系统(GPS)、伽利略定位系统(Galileo)、格洛纳斯定位系统(Glonass)以及北斗(BeiDou)定位系统。所述特征参数值包含信号中一因大气原因引起的错误，优选通过这种方式对本专利技术所提供的方法作进一步发展。所述特征参数值考虑了因对流层和电离层引起的信号接收延迟。因此特别优选使用因大气影响导致的信号运行时间偏差作为特性参数。公路机动车辆的全球导航卫星系统(GNSS)接收器中通常可计算大气原因对运行时间的影响，因此对此无需额外的计算耗费。通过较小的计算投入可实现当前特征参数值与在此所述额定值的比较。此外，特别优选在公路机动车辆上使用所述方法，因为假设恒定额定值适合一个具有足够高精度的限定移动范围。在出现预先定义的结果或环境变化时，在预先定义的周期结束后重新确定额定特征参数的额定值，优选以此方式对本专利技术所提供的方法作进一步研发。以此方式确保额定值尽量保持为当前最新状态。特征参数值超越或低于预定义的上下阈值，优选通过这种方式对本专利技术所提供的方法作进一步研发。在此，本方法的一种扩展特别有益，即在额定特征参数值或绝对值方面，规定相对的上下阈值。此外，本专利技术所提供方法另一特别优选的实施方式包括，不经过准备阶段便基本超越其中一个阈值，也就是说特征参数值突然或瞬间变化并超过其中一个阈值。以此方式可识别到更明显但可能单一出现的多路径传输效应影响。例如可将待观察的时间段限定为一个或几个数据或样本的数量。例如该时间段可在远小于一秒钟的范围内。本专利技术所提供方法的另一种优选实施方式考虑了一种偏差。在此偏差中，特征参数值在预先定义的时间段内超越第一个公差范围。这里所使用的时间段基本大于上述实施形式的时间段。时间范围例如可在几秒范围内。在第一个试验中，5秒的持续时间被证明非常有益。优选将本专利技术所示方法的上述扩展加以组合，并考虑特征参数的时间变化或特征参数的差值或偏差是否显示出一种趋势。籍此方式可识别因多路径传输导致的蠕动效应(Drift)。这种效应因为偏差的振幅很小，仍可保持在可接受的偏差之内。在此，本专利技术所提供方法构成了另一种优选形式，籍此参考或根据第一和/或第二个信号中的一个测量值设置第一个公差范围。以此方式，可对整个时间段的偏差大小加以调整，以适应各相应的信号值，目的是调整多路径传输识别的灵敏度。另外，本专利技术所提供方法的一种优选实施方式包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于识别一个全球导航卫星系统(GNSS)接收器(A)中多路径传输效应的方法，所述接收器从一全球导航卫星系统(GNSS)的卫星接收不同的信号，并包含一个从直接接收到的信号中计算得出的特征参数(K_c)以及一个基本恒定的额定值，它的处理步骤是：接收至少两个相互独立的信号(S1、S2)，从至少第一个和第二个信号(S1、S2)确定一个当前的特征参数值(K)，参考额定值分析评估特征参数值，如果特征参数值(K)与事先已知额定值有一偏差(ΔK)，则识别一多路径传播效应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 DE 102015203616.21.用于识别一个全球导航卫星系统(GNSS)接收器(A)中多路径传输效应的方法，所述接收器从一全球导航卫星系统(GNSS)的卫星接收不同的信号，并包含一个从直接接收到的信号中计算得出的特征参数(K_c)以及一个基本恒定的额定值，它的处理步骤是：接收至少两个相互独立的信号(S1、S2)，从至少第一个和第二个信号(S1、S2)确定一个当前的特征参数值(K)，参考额定值分析评估特征参数值，如果特征参数值(K)与事先已知额定值有一偏差(ΔK)，则识别一多路径传播效应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特征参数值包含一个在信号中由于大气原因产生的错误。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在一预先定义周期结束后、在出现一预定义的结果或在环境变化时，重新测定特征参数(K_c)的额定值。4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，偏差(ΔK)所包含的有，特征参数值超过预先定义的上下阈值(s_max、s_min)。5.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，偏差(ΔK)所包含的有，在预先定义的时间段(t_D)内特征参数值超越第一个公差范围(D)。6.根据上述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·察莱夫斯基，
申请(专利权)人：大陆特韦斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE