[发明专利]一种基于仿真的电波多径信息的提取方法

说明书

本发明公开了一种基于仿真的电波多径信息的提取方法，属于多径分析以及电磁仿真领域；具体步骤为：首先，在某个电磁环境的两个相邻频点f₁与f₂，根据产生多径的散射体源，仿真当去除散射体后的电场信息，以及存在散射体时的电场信息；然后，根据计算两种电场仿真信息的矢量差，获得两个相邻频点f₁与f₂的多径信号幅度大小和方向，以及相位；并输入到多频拟合的方法中获得多径相对于主径的时间延迟。最后，提取获取的多径信号的幅度与相位，以及多径相对于主径的时间延迟，计算由于多径造成的导航误差。本发明通过数值方法计算多径信号，可以直接计算形状复杂的散射体产生的多径。

技术领域

本发明属于多径分析以及电磁仿真领域，涉及电场仿真的处理方法，具体是一种基于仿真的电波多径信息的提取方法。

背景技术

全球卫星导航系统(GNSS)经过半个世纪的飞速发展，已成为测量与导航中不可替代的信息源，其应用范围已拓展到了人类生产生活的各个角落。GNSS的应用对卫星导航系统的性能提出了各种要求，其中对精度的进一步需求，要求我们更深入地去探讨卫星导航系统的各种误差源所带来的影响。

卫星测距中的大部分共同误差如轨道误差、卫星钟误差、电离层和对流层延迟等可基本消除或通过模型改正，而噪声和干扰可以利用扩频技术减小，所以，多径成为位置和速度测量中最主要的误差源。

由于多径的影响取决于接收机实时所处的环境，多径误差是无法利用差分有效消除的。如图1所示，由于天线周围存在着散射体，这些散射体会反射天线发出的电波，形成电波多径。但这些产生多径的散射体往往形状较为复杂，难以通过解析法进行电磁计算，因此也难以找到多径的真正源头。因此基于仿真的方法对于多径信息的提取十分重要；而目前商业软件还鲜有针对多径的仿真技术。

发明内容

本发明为了弥补多径仿真技术领域的空白，提出了一种基于仿真的电波多径信息的提取方法，具体步骤如下：

步骤一、在某个电磁环境的两个相邻频点f₁与f₂，根据产生多径的散射体源，仿真当去除散射体后的电场信息；

在两个相邻频点f₁与f₂内，f₁<f₂，去除散射体后的电场信息包括电场幅度与电场相位。

f₁频点去除散射体后的电场幅度为：

其中，表示在f₁频点下去除散射体后的电场幅度大小与方向，θ₀₀表示电场在f₁频点下去除散射体后的相位，表示在f₁频点下电波的时谐因子。

f₂频点去除散射体后的电场幅度为：

其中，表示在f₂频点下去除散射体后的电场幅度大小与方向，θ₀₁表示电场在f₂频点下去除散射体后的相位，表示在f₂频点下电波的时谐因子。

步骤二、仿真该两个相邻频点f₁与f₂中，当存在散射体时的电场信息；

在两个相邻频点f₁与f₂内，存在散射体时的电场信息包括电场的幅度与电场的相位。

f₁频点存在散射体时的电场幅度为：

其中，表示在f₁频点下存在散射体时的电场幅度大小与方向，θ₀表示电场在f₁频点下存在散射体时的相位；