[发明专利]一种能有效减弱电离层闪烁效应的多PLL载波跟踪环

权利要求书

1.一种能有效减弱电离层闪烁效应的多PLL载波跟踪环，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：用贴近度δ_nm大小确定不同子环路之间的相关关系，设定阈值δ₀以区分和选择具有不同性能的松耦合子环路，对子环路的输出误差及误差的方差做相关运算得到兼容性在步骤A中，确定δ_nm和γ_nm(k)的计算公式及其子环路的选定依据，具体过程如下：

步骤A-1：选取具有不同性能的松耦合子环路，用贴近度δ_nm来描述不同子环路之间的相关关系：

其中，υ_n(k)为是子环路n的输出误差，为子环路n误差的方差，设定阈值δ₀＝0.5，选取贴近度δ_nm小于阈值δ₀的松耦合子环路；

步骤A-2：在第k个采样周期内两子环路的多普勒频移相减得到误差项ε_nm(k)，具体过程为：

ε_nm(k)＝ω_D,n(k)-ω_D,m(k)＝υ_n(k)-υ_m(k),(m＝1,...,Nandm≠n)；

则兼容性可表示为：

其中，γ_nm(k)的取值范围为[0,1]，γ_nm(k)大于0表示在第k个采样周期内子环路n和m相互兼容，γ_nm(k)等于0表示子环路n和m相互对立，当子环路n与2/3总数的子环路相对立时，其输出结果是不可靠的以判断该子环路输出的有效性；

步骤B：以当前子环路的积分时间为标准，对其它子环路的积分时间做向上或做向下采样以确定具有统一积分时间的输出，通过兼容性大小判断该子环路输出的稳定性，根据稳定性原则对该子环路的反馈做估计；

在步骤B中，通过跟踪融合算法确定该子环路的输出，先统一各子环路的积分时间，再通过稳定性原则确定反馈结果，具体过程如下：

步骤B-1：预处理以统一积分时间，以当前子环路的积分时间T_coh,n作为参照标准为例，通过以下算法将其它子环路的积分时间T_coh,m转化为T_coh,n，具体过程如程为：

若T_coh,m＞T_coh,n，则向上采样：

ω_D,m(k_n+l)＝ω_D,m(k_m)；

其中，k_n＝Mk_m，l＝0，1，...，M-1且M舍入取整；

若T_coh,m＜T_coh,n，则向下采样：

其中，M舍入取整；

步骤B-2：计算该子环路的兼容性，根据γ_nm(k)大于0的数目判断子环路的稳定性，其判断依据为为：

若的数目多于总数的1/3，则该子环路的输出是稳定的，则其反馈为：

若的数目小于总数的1/3，则该子环路的输出是不稳定的，选择具有最小噪声强度的子环路输出作为该子环路的反馈：

其中γ_ii(k)表示的是当n＝m时的兼容性，它反应了子环路i的测量噪声强度；

步骤C：根据误差最小性原则选择权系数对各子环路的反馈作加权平均，将冗余测量数据整合，得到一个连续且精确的最终输出值。

2.根据权利要求1所述的一种能有效减弱电离层闪烁效应的多PLL载波跟踪环，其特征在于，在步骤C中，通过输出融合算法对冗余数据进行整合，得到最终输出估计，具体过程如下：

步骤C：对冗余数据进行加权平均，其加权原则为：存在权系数向量w^T，使得下式最小：J_w＝w^TQ₁w-Q₂w；

其中Q₁＝[q_1,nm]_N×N表示两不同子环路测量值的N×N阶协方差矩阵；Q₂＝[q_2,1...q_2,N]表示的是测量不可靠度向量，q_1,nm和q_2,n可通过下式计算得出：

q_1,nm＝E[ε_n(k)ε_m(k)]；

最终的输出结果为：

其中，表示测量向量。