一种提高多普勒精度的方法技术

本发明专利技术提供一种提高多普勒精度的方法，a、卡尔曼滤波，用载波相位作为滤波器观测量，建立动态模型，滤波得到相位率和相位二次变化率。b、超时补偿，对卡尔曼滤波得到的相位率进行补偿,即给相位率加上一个补偿值，使其适用于高动态下跟踪环路的短时间间隔特性。补偿值是利用滤波器的相位二次变化率乘以超前时间得到的。c、延时补偿，对相位率补偿，使其适用于高动态特性。以估计的相位二次变化率差分除以时间间隔作为滤波器输入，用一阶卡尔曼滤波器滤波得到相位三次变化率，再用相位率乘以时延得到补偿值。采用上述方案，能提高接收机载波相位率的精度，对噪声有很好的抑制能力，为高精度速度测量提供精确的观测信息。

A method to improve Doppler accuracy

【技术实现步骤摘要】
一种提高多普勒精度的方法
本专利技术涉及卫星接收机中数字信号处理
，尤其涉及的是一种提高多普勒精度的方法。
技术介绍
在全球定位卫星系统(GNSS)中，速度测量通常有两种方式：一是由载波相位提取载波相位率进行计算，二是由接收机跟踪环路得到的瞬时多普勒原始观测量来计算。跟踪环路给出的载波相位比多普勒值精度高，大部分接收机采用载波相位提取载波相位率。采用滤波技术可以去除相位噪声，但是这样会造成大的输出时延，在高动态情况下，载波相位率变化很快，时延造成结果精度很差。因此，需要对滤波输出的相位率进行处理，得到高精度的多普勒值，再用于用户速度计算。由跟踪环路处理得到的相位噪声标准差在0.001rad左右，在高动态环境下，噪声会更大。通过实验发现，对于速度精度要求为0.2m/s时，用于计算速度的相位率噪声标准差应该小于0.2rad/s。直接利用载波相位差分得到相位率进行速度计算，往往不能满足高精度的解算要求。因此需要对载波相位进行处理以获取高精度的相位率。现有的技术有泰勒级数展开、最小二乘波形拟合、卡尔曼滤波、动态窗和非线性跟踪微分器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高多普勒精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n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；/n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；/n步骤3：用高精度的多普勒值，进行用户速度测量计算。/n

【技术特征摘要】
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。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，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：





4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，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：





5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤203还包括：用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭敏强，关威，
申请(专利权)人：北京星地连信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11