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CAPS接收机中抗多径方法的研究

潘舒  
【摘要】: CAPS是具有自主知识产权的新一代卫星导航定位系统,采用通信卫星转发导航信号模式实现被动定位。CAPS采用相关技术测量时间参数的方法定位,实验表明,CAPS定位精度与GPS相当。接收机多径测量误差是CAPS定位的主要误差源,本文研究CAPS多径误差并提出一种CAPS抗多径接收机方案。 多径使信号的相位、幅度和延迟发生变化,由于接收机不能区分直达信号和反射信号,导致在时间检测估计中相关信号发生偏差。多径干扰了信号调制和码的相关,使载波相位产生失真,显著地减少了定位精度。目前国内外主要从硬件设计方面和信号处理方面研究抗多径技术。从硬件设计方面抗多径包括对天线的改进和对接收机内部载波跟踪环、延迟锁相环的改进;从信号处理方面抗多径主要是在时间检测阶段对多径造成的误差进行抑制。 本文的主要研究工作是从天线、环路、信号处理三方面开展CAPS接收机抗多径技术研究。使用信号发生器和电缆模拟了一个多径的传输环境,并产生了一组接近实际情况的多径信号。利用这组参数可控制的多径信号,设计了扼流圈天线。接着,用MATLAB仿真工具分析了在不同的多径环境中,接收机的码环和载波环的性能表现,并在此基础上得出了接收机环路抗多径技术。本文从信号处理的角度抗多径,自适应地估计了多径信道,并设计了自适应信道均衡器,从而在接收机内部用自适应信号估计及处理的方法抑制多径效应。综上所述,从天线、环路、信号处理等方面抗多径可有效地减小多径误差,提高接收机的定位精度。


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