[发明专利]GNSS天线附件

说明书

本发明涉及被配置为降低到达GNSS接收器的天线的GNSS信号的反射路径(612、613)的功率电平的附加设备、相关联的GNSS接收器组、嵌入该附加设备的一些装备以及降低反射的GNSS信号的功率电平的相关联的方法。GNSS信号根据第一极化进行发射，并且附加设备包括材料(601)，该材料被配置为对所述第一极化透明，并且反射根据与所述第一极化正交的第二极化而极化的GNSS信号。

技术领域

本发明适用于全球导航卫星系统(GNSS)接收器的领域。更具体地，本发明描述了用于GNSS接收器的附件，其增加了GNSS接收器对多路径反射的鲁棒性。

背景技术

如今，GNSS定位技术已经在多年中被使用和改进。两个全球导航卫星系统(GNSS)已经被全面部署多年(美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯GLONASS^TM)并且还有两个正在部署中(中国北斗导航卫星系统和欧洲Galileo^TM)。

这些系统依赖于相同的原理提供了精确且准确的定位测量：微波射频(RF)信号从我们星球周围的轨道中的许多卫星在公共载波频率上广播；携带导航消息的信号使用特定于每个发射器的PRN(伪随机噪声)序列传播。在接收器侧，各种发射是从其PRN码序列中识别的。对于视野中的至少四颗卫星，到达时间与从导航消息取回的关于传输时间和卫星的位置的信息一起用于计算伪距离测量值，该伪距离测量值与接收器和卫星之间的距离有关。当从不同的卫星计算四个或更多的伪距离测量值时，接收器例如通过三边测量计算位置、速度和时间测量值(PVT)。

影响定位系统的精度的各种现象中有信号反射。实际上，为了在分离卫星和接收器的距离(伪距离)和传播时间之间建立关系，所考虑的卫星必须在无信号反射的情况下处于视线(LOS)内。在接收器侧，直接传播路径可以与定位信号的多路径反射一起被接收，该多路径反射是由信号在传播环境的各种元素上的反射所导致的。这些路径是直接路径的延迟版本，其通常会衰减和相移。

多路径反射产生伪影，该伪影影响伪距离测量值，并且因此影响GNSS接收器的精度。根据传播环境和/或天线性能，这些多路径反射可以具有接近且有时大于直接路径的功率电平的功率电平。

多路径反射可以分为两类：

-从直接传播路径延迟多于一个PRN码片并且因此产生符号间干扰的多路径反射。这种情况被称为“选择性衰落”。在GNSS接收器软件中实现信号处理技术(均衡器)可以在一定程度上减轻选择性衰落。然而，这种技术实现复杂，不能很好地消除干扰，并且因此要求硬件解决方案来补充，以降低多路径反射的功率电平；

-从直接传播路径延迟少于一个PRN码片的多路径反射。当反射路径比直接路径行进更远的距离时，它们以建设性的或破坏性的方式以接收器天线具有不同相位的水平重新组合。当它们以破坏性的方式重新组合时，即当它们处于相位相反时，接收到的信号的幅度减小，并且信号可能最终消失。这种情况被称为“平坦衰落”。软件算法无法减轻平坦衰落，并且因此必须通过硬件解决方案在GNSS接收器的上游进行处理。

选择性衰落是城市环境中的常见情况。它来自于定位信号在传播环境的各种元素上的反射，如建筑物、汽车、树木等……。选择性衰落对于大多数电信标准来说可能是有利的，其中均衡器在时间和相位上重新组合直接路径和反射路径，从而增加信噪比。然而，对于定位目的而言情况并非如此，其中直接路径是计算伪距离测量值时要考虑的唯一路径。反射路径只是不精确的来源，并且应该被抑制。平坦衰落与由于位于接收器附近的传播环境元素引起的信号反射有关。平坦衰落会导致信号丢失和/或接收器的精度降低。