[发明专利]观测量平滑系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星定位领域，尤其涉及一种观测量平滑系统及方法。 

背景技术

在卫星定位系统中,目前广泛使用的基本观测量主要有码相位观测量和载波相位观测量，通过码相位观测或载波相位观测所确定的站星距离都不可避免地含有卫星时钟与接收机时钟非同步误差的影响，含时钟差影响的距离通常称为伪距。伪距观测量噪声主要由多路径和接收机电路噪声组成，除此之外还有一些未剔除干净的对流层延迟误差以及相位观测产生的影响。接收机的很多部分都可能产生噪声，如天线、放大器和电缆等。伪距观测量由同步伪随机测距码后获得，伪随机码(即PN码)具有较低的频率，从而具有较长的码片长度，以GPS L1C/A为例，其频率为1.023MHz，码片长度约300米，假定码片对齐能力为1％，则测量精度为3米；载波观测量是通过同步载波相位获得，载波具有较高的频率，从而具有较短的载波波长，仍以GPS L1为例，其频率为1575.42MHz，波长约0.2米，假定载波相位同步能力为1％，则测量精度为2毫米。综上所述，载波观测量比伪距观测量高2至3个量级；但是，载波观测量有一个缺点，即其含有固定的模糊度；而伪距观测量不含有模糊度。 

发明内容

本发明的目的是，提供一种观测量平滑系统及方法，以降低伪距观测量的噪声，从而提高定位精度。 

本发明公布了一种观测量平滑系统，上述系统包括控制模块、滤波模块以及信号输出模块，上述 

控制模块，用于生成复位信号，发送给上述滤波模块；以及生成切换信号，发送给上述信号输出模块； 

滤波模块，用于对输入信号进行滤波； 

信号输出模块，用于输出滤波得到的信号。 

优选地，上述滤波模块包括2个或2个以上滤波器。 

优选地，滤波器包括第一乘法器、第二乘法器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第一积分器以及第二积分器，上述 

第一加法器的一个输入端与第一积分器的输入端连接，另一输入端与第一积分器的输出端连接，输出端与第二加法器的一个输入端连接； 

第二加法器的另一输入端与第二积分器的输出端连接，输出端与第二乘法器的输入端连接； 

第二乘法器的输出端与第三加法器的一个输入端连接； 

第三加法器的另一输入端与第一乘法器的输出端连接，输出端与第二积分器的输入端连接。 

本发明进一步公开了一种观测量平滑方法，上述方法为： 

控制模块按序循环控制滤波模块中的每个滤波器复位； 

复位的滤波器对输入的伪距信号进行滤波； 

信号输出模块将上述复位滤波器滤波后的伪距信号输出。 

优选地，上述方法还包括以下步骤： 

预先为滤波器设置深度α及序号。 

优选地，上述滤波器通过如下公式滤波： 

z(n)＝α*x(n)+(1-α)*((y(n)–y(n-1))+z(n-1))； 

其中，n为自然数，z(n)为滤波后的伪距信号；α为滤波器的深度；x(n)为伪距信号；y(n)为载波信号。 

优选地，上述控制模块通过周期性生成复位信号控制滤波器复位，具体为： 

生成切换信号； 

在上述切换信号的高电平到来时，按序循环为序号为奇数的滤波器生成复位信号；在上述切换信号的低电平到来时，按序循环为序号为偶数的滤波器生成复位信号。 

优选地，上述控制模块通过周期性生成复位信号控制滤波器复位，具体为： 

生成切换信号； 

在上述切换信号的低电平到来时，按序循环为序号为奇数的滤波器生成复位信号；在上述切换信号的高电平到来时，按序循环为序号为偶数的滤波器生成复位信号。 

优选地，上述切换信号为占空比为1：2，周期t＝2T/m的方波，T为复位信号生成周期，m为滤波器个数。 

优选地，上述切换信号为占空比为1：2，周期t＝2T/m的方波，T为复位信号生成周期，m为滤波器个数。 

优选地，上述信号输出模块在上述切换信号的高电平到来时，按序循环输出序号为偶数的滤波器滤波后的伪距信号；在上述切换信号的低电平到来时，按序循环输出序号为奇数的滤波器滤波后的伪距信号。 

优选地，上述信号输出模块在上述切换信号的低电平到来时，按序循环输出序号为偶数的滤波器滤波后的伪距信号；在上述切换信号的高电平到来时，按序循环输出序号为奇数的滤波器滤波后的伪距信号。