[发明专利]基于盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种基于盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法，广泛适用于在恶劣场景下抑制多径干扰。

背景技术

随着全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)卫星定位接收机的广泛应用，用户对接收机性能的要求不断提升。要求GNSS接收机具有适应城市峡谷等存在多径干扰的信号环境下保持定位精度的能力。为了能够有效抑制多径干扰，满足GNSS接收机连续跟踪的设计要求，必须对信道产生的畸变特性(幅频特性和相频特性)进行补偿，尽可能的恢复原信号。目前，国内外对多径抑制算法的研究主要从天线优化设计和改进接收机跟踪环路结构和算法。而优化天线设计和天线阵列的算法，需要对硬件改进且难以达到完全抑制多径干扰的目的。

发明内容

本发明在矢量跟踪环路中引入信道均衡技术抑制多径干扰，提供了基于盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：基于盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法，包括以下步骤：

卫星信号经过接收机射频前端下变频得到的中频信号；

中频信号进行载波剥离，载波剥离后与接收机产生的C/A码进行相关运算，得到相关函数；

选用判决反馈盲均衡器，并将相关函数输入到判决反馈盲均衡器，判决反馈盲均衡器输出均衡信号；

将均衡信号输入到鉴别器中，鉴别器输出多普勒频移和码相位误差，将多普勒频移和码相位误差输入到导航滤波器，由导航滤波器进行定位解算，得到位置坐标；

导航滤波器在解算得到位置坐标的过程中，输出反馈误差到判决反馈盲均衡器，作为判决反馈盲均衡器变步长的比例因子，来调整步长变化，减小判决反馈盲均衡器的误判，提高判决反馈盲均衡器的收敛速度，进而提高定位精度。

基于盲均衡器的矢量跟踪抑制多径干扰算法综合了盲均衡器和矢量跟踪的优点，在强干扰场景下，能够有效抑制多径干扰。首先，矢量跟踪能够充分利用各接收通道之间共享的固有信息，可以在不增加任何外部辅助的情况下，提供低信噪比。此外，盲均衡是一类自适应滤波算法，当信道失真严重时，采用CMA-DFE算法补偿信道的畸变特性。基于以上两点，本发明设计了一种基于判决反馈盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法，该算法有效改善了GNSS接收机对多径干扰的抑制能力。

附图说明

图1为基于判决反馈盲均衡器的矢量跟踪环路结构图。

具体实施方式

基于盲均衡器的矢量跟踪多径干扰抑制算法，包括以下步骤：

通常假设多径误差主要由反射信号引起，卫星信号包含不同传播路径的反射信号。当存在N路多径信号时，卫星信号经过接收机射频前端下变频得到的中频信号S_N(k)，

式中，A_c为振幅；α_i表示第i路反射信号的衰减系数，C(t)是值为±1的伪码；τ_i表示第i路反射信号的C/A码延迟；n(k)为高斯白噪声。由于卫星信号与接收机天线存在相对运动，因此接收机接收到的多径信号的幅度、时延、相位都是时变的，而载波相位θ_i的变化会引起载波频率增加一个误差分量；

中频信号S_N(k)进行载波剥离，载波剥离后与接收机产生的C/A码进行相关运算，得到相关函数

其中，τ₀表示LOS信号码相位延迟；R_c(·)表示相关函数；[h₀h₁…h_i,h_j…h_N]表示离散信道脉冲响应系数；

选用了判决反馈盲均衡器，并将相关函数R_i输入到判决反馈盲均衡器，判决反馈盲均衡器输出均衡信号

将均衡信号输入到鉴别器中，鉴别器输出多普勒频移和码相位误差，将多普勒频移和码相位误差输入到导航滤波器，由导航滤波器进行定位解算，得到位置坐标；

导航滤波器在解算得到位置坐标的过程中，输出反馈误差到判决反馈盲均衡器，作为判决反馈盲均衡器变步长的比例因子ε，来调整步长变化，减小判决反馈盲均衡器的误判，提高判决反馈盲均衡器的收敛速度，进而提高定位精度。