[发明专利]基于反馈串行干扰抵消算法的地基伪卫星接收机定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及伪卫星定位领域，特别是一种地基伪卫星网络在连续信号体制下的高精度定位方法。

背景技术

目前，导航定位的需求越来越迫切，人们希望能够在野外、山地、城市等室外条件知道自身所在的位置，并且能够快速的到达目的地。

以北斗和GPS为代表的卫星导航系统应用越来越广泛，并且已经成为智能手机、车载导航仪等必不可少的功能。然而，卫星导航信号因建筑物的遮挡效应，无法穿透建筑物墙壁，或在山地等区域受地形遮挡，从而使卫星导航接收机失去定位功能。伪卫星系统是一种通过发射类似卫星导航信号的设备，可实现遮蔽环境下的独立定位，然而伪卫星具有较强的远近效应，对测距带来较大影响，在部分区域无法实现高精度定位。

基于上述原因，需要一种改善地基伪卫星网络定位性能的接收机算法，可在连续地基伪卫星信号体制下，实现高精度定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于反馈串行干扰抵消算法的地基伪卫星接收机定位方法，改善地基伪卫星网络定位性能，可在连续地基伪卫星信号体制下，实现高精度定位。

为了达到上述目的，基于反馈串行干扰抵消算法的地基伪卫星接收机定位方法，包括以下步骤：

(1)由分散在不同地点的位置固定的地基伪卫星发射机发送同频点连续的伪卫星信号；

(2)地基伪卫星接收机接收全部伪卫星信号并对接收到的伪卫星信号进行接收功率的估计；

(3)地基伪卫星接收机计算接收到的伪卫星信号间的接收功率最大比值，判断接收功率最大比值是否大于接收机预设门限，若大于则选择采用反馈串行干扰抵消算法得到地基伪卫星发射机和接收机之间的测距值，否则基于直接测距算法得到地基伪卫星发射机和接收机之间的测距值；

(4)基于测距值定位解算出地基伪卫星接收机天线坐标，该坐标作为地基伪卫星接收机的位置坐标。

其中，步骤(3)中反馈串行干扰抵消算法具体为：

(301)接收机根据接收到的伪卫星信号的接收功率从大到小对伪卫星信号进行排序分级；

(302)接收机对接收功率最大的伪卫星信号进行参数估计，参数包括接收功率、码相位和载波相位；

(303)接收机基于参数估计得到的当前伪卫星信号的参数估计值在基带重构当前伪卫星信号得到当前伪卫星信号的重构伪卫星信号，将用于当前伪卫星信号参数估计的输入信号与当前伪卫星信号的重构伪卫星信号求差得到当前伪卫星信号的差值信号；

(304)基于当前伪卫星信号的差值信号对后一级伪卫星信号进行参数估计，接收机基于参数估计得到的后一级伪卫星信号的参数估计值在基带重构后一级伪卫星信号得到后一级伪卫星信号的重构伪卫星信号；

(305)接收机将后一级伪卫星信号的参数估计值与当前伪卫星信号的参数估计值进行计算并判决是否高于接收机预定门限，若高于门限则将后一级伪卫星信号的重构伪卫星信号反馈至用于当前伪卫星信号参数估计的输入信号并与其求差得到当前伪卫星信号的校正信号,基于校正信号对当前伪卫星信号的参数重新进行参数估计得到新的参数估计值,将后一级伪卫星信号更新为当前伪卫星信号，重复步骤(303)至步骤(305)直至接收功率最小的前一级伪卫星信号；否则不进行反馈，将后一级伪卫星信号更新为当前伪卫星信号，将用于当前伪卫星信号参数估计的输入信号与当前伪卫星信号的重构伪卫星信号求差得到当前伪卫星信号的差值信号，重复步骤(304)和步骤(305)直至接收功率最小的前一级伪卫星信号；

(306)接收机对接收功率最小的伪卫星信号进行参数估计；

(307)将接收功率最大的伪卫星信号作为当前伪卫星信号，重复步骤(303)至步骤(306)直至接收机预设时延；

(308)将各伪卫星信号的最终参数估计值输出，基于各伪卫星信号最终参数估计值得到各伪卫星信号的测距值。

其中，步骤(305)接收机将后一级伪卫星信号的参数估计值与当前伪卫星信号的参数估计值进行计算并判决具体为：接收机将后一级伪卫星信号的接收功率估计值与当前伪卫星信号的接收功率估计值的比值与这两个伪卫星信号间载波相位估计值的差对应的余弦值相乘，判断乘积是否高于接收机预定门限：

式中，为后一级伪卫星信号的接收功率估计值，为当前伪卫星信号的接收功率估计值，为后一级伪卫星信号的载波相位估计值，为当前伪卫星信号的载波相位估计值，η_SIC为接收机预定门限。

本发明方法具有如下优点：