[发明专利]一种GNSS接收机的抑制多径的方法及系统

说明书

本发明公开了一种GNSS接收机的抑制多径的方法及系统，该方法包括利用GNSS接收机接收多颗GNSS卫星信号，对接收信号进行射频处理，对接收信号进行基带预处理，对接收信号进行多径预处理，根据先验信息进行多径幅度预估计，对各条多径的相关函数进行极大似然估计，对抑制多径后的相关函数进行导航定位解算。本发明利用TK算法迅速估计出多径条数、多径时延等先验信息，并预估计出多径幅度，加快了最大似然估计的收敛速度；并且由于已知多径的条数，因此能够准确控制迭代次数，避免了大量无谓的运算；本发明实现了有效抑制多径的同时提高了抑制多径的实时性，为动态情况下的定位导航打下了良好的基础。

技术领域

本发明属于卫星导航系统技术领域，具体涉及一种GNSS接收机的抑制多径的方法及系统。

背景技术

GNSS是指全球导航卫星系统，目前该系统主要包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo等卫星导航系统。GNSS终端的定位精度主要取决于伪距测量精度。伪距测量的精度是由发送、接收的伪随机码之间的时间延迟大小来的决定的。GNSS内的码跟踪环模块用于测量该时间延迟的值。以码片周期以及码波形为基础，对本地复现码与接收码做互相关运算，实现码跟踪。

GNSS卫星信号的反射、绕射使得接收机收到多条路径过来的GNSS卫星信号。多径会使码跟踪环路与载波环路的鉴相特性发生畸变，情况严重时会使得接收信号失锁，从而大大降低测量精度。因为无法通过差分技术消除多径，所以多径成为GNSS定位的主要误差源。

现有在跟踪环层面抑制多径的典型技术主要分为两类，一类是无需估计多径参数的方法，另一类是需要估计多径参数的方法。无需估计多径参数的方法，主要包括窄相关器技术、Strobe相关器技术。需要估计多径参数的方法主要包括多径估计延迟锁定环(MEDLL)技术。窄相关技术采用两个相关器，但因窄相关技术中相关间隔比较小，导致两个相关器相对于相关峰值较为接近，减轻了多径的影响，实时性好；Strobe相关器技术使用四个相关器来获取更多的先验信息，多径抑制性能比窄相关器技术有较大提升，实时性好；MEDLL技术使用了多个相关器来估计多径对GNSS接收信号的贡献层度，然后从解调后的GNSS导航信号中减掉多径的贡献就得到直达波的贡献，并直达波的贡献来推算直达波的精确传播时间。MEDLL技术的多径抑制性能比窄相关器技术和Strobe相关器技术有较为明显的提升，可基本消除相对延时大于0.1个码片的多径信号带来的跟踪误差，但MEDLL技术的实时性较差，不能用于多径变化较大的场合。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种GNSS接收机的抑制多径的方法及系统，实现在具有较高多径抑制性能的同时具有较高的实时性。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种GNSS接收机的抑制多径的方法，包括以下步骤：

S1、利用GNSS接收机接收多颗GNSS卫星信号；

S2、对步骤S1接收的GNSS卫星信号进行射频处理；

S3、对步骤S2处理后的信号进行基带预处理；

S4、采用TK算法对步骤S3预处理后的信号进行处理，得到多径的条数和每条多径对应的时延，作为先验信息；

S5、根据步骤S4得到的先验信息对各条多径的幅度参数进行预估计；

S6、采用迭代方法对各条多径的相关函数进行极大似然估计，得到直达波信号的相关函数；

S7、对抑制多径后的相关函数进行导航定位解算。

进一步地，所述步骤S4具体包括以下分步骤：

S41、获取离散相关函数的多个点的横坐标、纵坐标，并以此构建相关函数的完整包络；