高動態(tài)北斗衛(wèi)星信號載波跟蹤算法研究.pdf

1、如何實(shí)現(xiàn)對高動態(tài)衛(wèi)星信號的精確、穩(wěn)定跟蹤，一直是導(dǎo)航領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)也是難點(diǎn)。隨著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，研究高動態(tài)北斗衛(wèi)星信號的跟蹤具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文重點(diǎn)對高動態(tài)北斗衛(wèi)星信號載波跟蹤環(huán)路進(jìn)行研究，并取得了一些成果，論文所做的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　（1）針對不同的高動態(tài)環(huán)境和應(yīng)用范圍，建立了兩個(gè)高動態(tài)運(yùn)動模型，生成了高動態(tài)的BDS數(shù)字中頻信號。分析了高動態(tài)衛(wèi)星信號跟蹤存在的問題并提出了一些解

2、決方法，對跟蹤過程中存在的一些噪聲干擾進(jìn)行了簡單分析。
　?。?）針對加加速度為零的高動態(tài)模型，通過FFT并行碼相位捕獲算法對信號進(jìn)行粗略估計(jì)。使用了基于FLL和PLL相結(jié)合的融合式載波跟蹤算法來精確估計(jì)信號的多普勒頻移，并輔助DLL對碼相位進(jìn)行跟蹤。仿真表明，該算法能夠?qū)铀俣雀哌_(dá)50g的接收載體進(jìn)行正確跟蹤，然而受濾波器階數(shù)的限制，對于包含加加速度變量的運(yùn)動載體無法精確跟蹤。
　?。?）針對包含加加速度變量的JPL高動態(tài)

3、模型，重點(diǎn)研究了基于無跡卡爾曼濾波（UKF）、無跡粒子濾波（UPF）的北斗衛(wèi)星信號載波跟蹤算法。然而在非擴(kuò)維的UKF、UPF跟蹤算法中，通常假設(shè)運(yùn)動載體的狀態(tài)噪聲和測量噪聲精確已知且固定不變，這與復(fù)雜環(huán)境下的噪聲統(tǒng)計(jì)特性不符。本文提出了一種主從式的自適應(yīng)無跡粒子濾波算法（A-UPF）。該算法通過實(shí)時(shí)測量主UPF濾波器新息或殘差的動態(tài)變化，控制從UKF濾波器調(diào)整噪聲特征值，有效解決了濾波過程中由于受噪聲干擾導(dǎo)致先驗(yàn)噪聲和實(shí)際噪聲統(tǒng)計(jì)特性不