一种基于码相位调整量的多径修复方法及装置转让专利

申请号 : CN201710178845.3

文献号 : CN108627858B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 李知方

申请人 : 展讯通信(上海)有限公司

摘要 :

一种基于码相位调整量的多径修复方法及装置,所述方法包括:当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。对于不同信号环境,通过本发明提供的技术方案能够减小伪距误差,提高定位精准度。

权利要求 :

1.一种基于码相位调整量的多径修复方法,其特征在于,包括:

当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;

当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复;

所述利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复包括:基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:

PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。

2.根据权利要求1所述的多径修复方法,其特征在于,所述根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复包括:当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;

在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。

3.根据权利要求1所述的多径修复方法,其特征在于,所述多普勒频率变化方差是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。

4.根据权利要求1所述的多径修复方法,其特征在于,所述基准点是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。

5.根据权利要求4所述的多径修复方法,其特征在于,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。

6.根据权利要求1所述的多径修复方法,其特征在于,采用如下方式判断当前历元是否发生多径干扰:将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。

7.一种基于码相位调整量的多径修复装置,其特征在于,包括:

第一判断模块,当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;

修复模块,当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复;

所述修复模块包括:

修复子模块,基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:

PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。

8.根据权利要求7所述的多径修复装置,其特征在于,所述第一判断模块包括:判断子模块,当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。

9.根据权利要求7所述的多径修复装置,其特征在于,所述多普勒频率变化方差是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。

10.根据权利要求7所述的多径修复装置,其特征在于,所述基准点是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。

11.根据权利要求10所述的多径修复装置,其特征在于,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。

12.根据权利要求7所述的多径修复装置,其特征在于,还包括第二判断模块,所述第二判断模块采用如下方式判断当前历元是否发生多径干扰:将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。

说明书 :

一种基于码相位调整量的多径修复方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域,具体地涉及一种基于码相位调整量的多径修复方法及装置。

背景技术

[0002] 对于现有的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)接收机,其在接收卫星信号进行定位时,虽然有辅助全球导航卫星系统(Assisted Global Navigation Satellite System,简称A-GNSS)和差分信号的辅助,但是对于处于城市环境中的卫星导航接收机(也可称为全球导航卫星系统接收机),仍无法有效消除多径效应引起的伪距误差。
[0003] 根据直达信号与反射信号(也可称为多径信号)的关系,卫星导航接收机所处的信号环境可大致分为四类。一是只有直达信号,无反射信号或反射信号非常弱;二是直达信号最强,反射信号较弱但是已对直达信号的相关峰造成明显影响;三是反射信号强于直达信号,但是直达信号仍存在;四是只有反射信号,无直达信号。其中,第一种属于理想情况,但是在实际应用中基本无法实现完全没有多径误差的信号环境;而在第二种情形下,现有的窄相关技术基本可以消除大部分的多径误差;对于第三、四的情形,由于反射信号占主导因素,现有基于相关器的多径消除技术基本无效。而且,在实际应用中,反射信号的路径甚至可能较直达信号长几百米,导致卫星信号接收机产生很大的测量误差。
[0004] 现有技术还提出采用载波平滑的方法修复多径引起的伪距误差,例如,在有多径干扰时,根据多径误差的大小动态调整平滑权值以修复伪距误差。但是,这样的方案在实际应用时需要将码伪距和载波计的伪距变化率做加权组合,导致伪距上的误差不可避免的会进入平滑后的伪距,使得修复结果会受到上一时刻伪距误差的影响;另一方面,这样的方案无法有效适用于所有的信号环境,例如,对于前述第三、四种情形,即直达信号消失,码环逐渐锁定在反射信号的这种场景,基于载波平滑修复伪距误差的方案倾向于无效,甚至可能反而引入更大的伪距误差。
[0005] 现有技术还提出基于伪距残差的方式修复多径引起的伪距误差,例如,使用极大似然方法检测多径并对误差进行修复。但是,这样的方案要求系统中绝大部分卫星的跟踪质量良好且未受到干扰,而这在一些信号环境恶劣的场景中难以满足。
[0006] 在现阶段,大多数情况下,对于多径效应引起的伪距误差,没有较合适的解决方案能够提供适用于所有信号环境的伪距修复策略。

发明内容

[0007] 本发明解决的技术问题是如何在不同的信号环境下更精准的修复多径引起的伪距误差。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种基于码相位调整量的多径修复方法,包括:当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。
[0009] 可选的,所述根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复包括:当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。
[0010] 可选的,所述多普勒频率变化方差是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。
[0011] 可选的,所述基准点是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。
[0012] 可选的,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。
[0013] 可选的,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复包括:基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length,其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。
[0014] 可选的,采用如下方式判断当前历元是否发生多径干扰:将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。
[0015] 本发明实施例还提供一种基于码相位调整量的多径修复装置,包括:第一判断模块,当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;修复模块,当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。
[0016] 可选的,所述第一判断模块包括:判断子模块,当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。
[0017] 可选的,所述多普勒频率变化方差是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。
[0018] 可选的,所述基准点是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。
[0019] 可选的,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。
[0020] 可选的,所述修复模块包括:修复子模块,基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length,其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。
[0021] 可选的,所述多径修复装置还包括第二判断模块,所述第二判断模块采用如下方式判断当前历元是否发生多径干扰:将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。
[0022] 与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0023] 当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复;当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。较之现有的多径修复方案(如载波平滑方法),本发明技术方案将当前历元之前未发生多径干扰的最近历元作为所述基准点,从而在确定需要执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点各自码相位调整量的累计变化量来对所述当前历元的伪距进行修复,在实际应用中,不会像现有伪距平滑方法(即载波平滑方法)引入上一时刻的伪距误差,更好的提高了对多径引起的伪距误差的修复精准度。进一步地,本发明技术方案在实施时,仅使用单个信号本身的信息,不受全球导航卫星系统中其他卫星信号的影响,在实际应用中具有更好的抗干扰性,并且能够适用于更多的应用场景(如一些信号环境恶劣的场景)。
[0024] 进一步,当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。本领域技术人员理解,为了获得更好的提高对多径引起的伪距误差的修复质量,可以设定判断条件以确定执行伪距修复的合适时机。例如,通过所述预设间隔阈值合理控制所述基准点与当前历元的间隔,以免因所述基准点与当前历元的间隔太远而导致修复效果不理想;再例如,通过多普勒频率变化方差来衡量信号的稳定程度,避免因信号不稳定导致修复效果不理想;又例如,通过载噪比来考量信号的优劣程度,在信号太差时可以不执行伪距修复,以免浪费资源。

附图说明

[0025] 图1是未发生多径干扰时,不同载噪比下每个历元码相位调整量的分布图;
[0026] 图2是未发生多径干扰时,码相位调整量的累计变化量和历元的关系曲线;
[0027] 图3是发生多径干扰时,码相位调整量的累计变化量和历元的关系曲线;
[0028] 图4是本发明的第一实施例的一种基于码相位调整量的多径修复方法的流程图;
[0029] 图5是本发明的第二实施例的一种基于码相位调整量的多径修复装置的结构示意图。

具体实施方式

[0030] 本领域技术人员理解,多径效应(multipath effect)是指电磁波经不同路径传播后,各分量到达接收端时间不同,并按各自相位叠加而造成干扰,使得原来的信号失真。除电离层误差外,多径效应是造成全球导航卫星系统接收机(以下简称接收机)定位误差的主要因素。特别是在城市峡谷等恶劣环境下,既存在较强的反射径,又可能直达径遭遮挡能量减弱甚至完全消失。在这些情形下,卫星直达信号的相关峰会被反射信号破坏,导致接收机跟踪误差;或者直达信号完全消失,接收机跟踪在反射径上,造成很大的跟踪误差。对于受到多径干扰的卫星,接收机要么将其从解算中剔除,但这样会造成可用卫星数减少,影响定位准确度;要么对多径误差做补偿,使得该卫星能够继续参与定位解算。但是,如背景技术所言,对于多径引起的伪距误差,现有技术无法提供一种能够有效适用于所有信号环境的精准修复方案。
[0031] 为了解决这一技术问题,本申请发明人通过分析发现,在载波辅助码的情况下,由于卫星和接收机运动造成的码偏移可以由载波辅助消除,当未发生多径干扰时,所述载波辅助的误差为一零均值的正态分布。而在码环初始对准的前提下,所述码环的调整量也是一零均值的正态分布,如图1所示,对于未发生多径干扰的情形,在不同载噪比(CN0)下,所述接收机在每个历元(如每秒)的码相位调整量(即码环的调整量,简称CV)围绕0对称分布。
[0032] 进一步地,通过对所述码相位调整量进行积分运算,可以反映所述码环在一段时间内的整体调整量。例如,通过公式ACV=∑tCV(t)来获得当前历元(即t历元)码相位调整量的累计变化量(ACV)。与上述图1所示场景相对应,当未发生多径干扰时,所述码相位调整量的累计变化量的分布如图2所示,其理论上同样呈零均值正态分布,但在实际应用中,由于初始误差和载波补偿的误差,所述码相位调整量的累计变化量可能不在0值的位置,但是在一段时间(如几十秒)内会保持该值不变,因而就可以获得图2所示的关系曲线。
[0033] 当发生了多径干扰时,由于多径效应可能延迟到达所述接收机,所述码相位调整量的累计变化量和历元的关系曲线可以如图3所示,其中,在未发生多径干扰时,所述码相位调整量的累计变化量稳定在数值ACV1,当所述多径干扰到来后,所述码相位调整量的累计变化量下降至数值ACV2并在一段时间内维持在该水平。
[0034] 本申请发明人通过分析发现,所述接收机在从无多径干扰环境进入多径干扰环境前后,其码相位调整量的累计变化量的变化,能够定量反映多径引起的误差,因而可以根据所述码相位调整量的累计变化量的变化情况对所述多径引起的伪距误差进行修复。
[0035] 基于上述分析结果,本发明技术方案当当前历元(如图3示出的t2时刻)发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复;当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。
[0036] 较之现有的多径修复方案(如载波平滑方法),本发明技术方案将当前历元之前未发生多径干扰的最近历元(如图3示出的t1时刻)作为所述基准点,从而在确定需要执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点各自码相位调整量的累计变化量来对所述当前历元的伪距进行修复,在实际应用中,不会像现有伪距平滑方法(即载波平滑方法)引入上一时刻的伪距误差,更好的提高了对多径引起的伪距误差的修复精准度。进一步地,本发明实施例的技术方案在实施时,仅使用单个信号本身的信息,不受全球导航卫星系统中其他卫星信号的影响,在实际应用中具有更好的抗干扰性,并且能够适用于更多的应用场景(如一些信号环境恶劣的场景)。
[0037] 进一步地,为了获得更好的提高对多径引起的伪距误差的修复质量,本发明实施例的技术方案还可以设定判断条件以确定执行伪距修复的合适时机。例如,通过所述预设间隔阈值合理控制所述基准点与当前历元的间隔,以免因所述基准点与当前历元(如图3示出的t3时刻)的间隔太远而导致修复效果不理想;再例如,通过多普勒频率变化方差来衡量信号的稳定程度,避免因信号不稳定导致修复效果不理想;又例如,通过载噪比来考量信号的优劣程度,在信号太差时可以不执行伪距修复,以免浪费资源。
[0038] 为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0039] 图4是本发明的第一实施例的一种基于码相位调整量的多径修复方法的流程图。其中,所述码相位调整量可以指所述码环在每个历元的调整量;所述历元可以是所述接收机与卫星连通的周期,使得所述接收机能够根据所述卫星的信号进行定位。优选地,所述历元可以以秒为单位,例如,一个历元为一秒。
[0040] 具体地,在本实施例中,首先执行步骤S101,当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复。其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元。
[0041] 然后执行步骤S102,当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。
[0042] 在一个优选例中,当所述步骤S101的判断结果是肯定的,即确定执行所述伪距修复,则进入所述步骤S102执行;否则,即确定不执行所述伪距修复,则重复执行所述步骤S101,直至所述步骤S101的判断结果是肯定的。作为一个变化例,当所述步骤S101的判断结果是否定的时,还可以结束本实施例的流程。
[0043] 在一个典型的应用场景中,所述步骤S101可以包括步骤:当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。例如,当前述三个条件均满足时,确定执行所述伪距修复,从而更好的提高对多径引起的伪距误差的修复质量。
[0044] 优选地,所述预设间隔阈值可以是一分钟。本领域技术人员理解,在实际应用中,可以通过所述预设间隔阈值来合理控制所述基准点与当前历元的间隔,以免因所述基准点与当前历元的间隔太远而导致修复效果不理想。例如,结合图3所示,所述基准点为t1时刻,当所述当前历元为t2时刻时,其与所述基准点之间的间隔小于所述预设间隔阈值,则可以确定所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值这一条件满足。但若所述当前历元为t3时刻时,其与所述基准点之间的间隔大于所述预设间隔阈值,则可以确定所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值这一条件不满足。优选地,所述预设间隔阈值可以由用户预先设定。
[0045] 优选地,所述多普勒频率变化方差可以是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。优选地,所述多普勒频率可以用于衡量所述信号在发射和接收时的频率差异。本领域技术人员理解,本实施例可以通过多普勒频率变化方差来衡量所述接收机对卫星信号的跟踪稳定程度,避免因信号不稳定导致修复效果不理想。进一步地,本实施例还可以设定所述多普勒频率差值的最少累积量(如20个),以便更准确的获得所述多普勒频率变化方差,在实际应用中,可以通过延长执行本实施例的执行时间来积累到足够多的数据。优选地,所述预设阈值可以由用户预先设定。
[0046] 优选地,所述载噪比(CN0)也可称为信噪比,用于表示载波与载波噪音之间的关系。本领域技术人员理解,本实施例可以通过所述载噪比来考量所述信号的优劣程度,在信号太差时可以不执行伪距修复,以免浪费资源。优选地,所述预设载噪比阈值可以由用户预先设定。
[0047] 进一步地,所述基准点可以是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。在一个优选例中,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,可以将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。优选地,所述理论相关峰可以是理想环境(如实验室环境)下,不存在多径效应且没有伪距误差时测得的码相关峰。
[0048] 进一步地,所述基准点可以随历元动态更新。例如,在未发生多径干扰时,可以实时(或按照预设间隔)监控多个历元,根据所述多个历元各自的载噪比和相关峰质量(即该历元的码相关峰与理论相关峰之差),从所述多个历元中确定所述基准点。例如,可以将所述多个历元中,载噪比最大并且相关峰质量最好(即码相关峰与理论相关峰的差值最小)的历元确定更为所述基准点。
[0049] 在结合图3示出的一个优选地应用场景中,若t1时刻之前未确定过基准点,则可以将所述t1时刻确定为所述基准点;而若所述t1时刻之前已经确定了所述基准点(图中未示出),则比较所述基准点和t1时刻的载噪比和相关峰质量,若所述t1时刻的载噪比高于所述基准点的载噪比,并且所述t1时刻的相关峰质量也优于所述基准点的相关峰质量,则可以将所述基准点更新为所述t1时刻。
[0050] 进一步地,在所述步骤S102中,可以基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:
[0051] PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length
[0052] 其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。
[0053] 优选地,所述当前历元的码相位调整量的累计变化量可以通过积分运算获得是指,其可以是一个累加的过程,即当前历元的码相位调整量的累计变化量可以等于上一个历元的码相位调整量的累计变化量加上当前历元提取到的码相位调整量。
[0054] 本领域技术人员理解,与现有技术相比,虽然在采用本实施例的技术方案计算所述当前历元的码相位调整量的累计变化量时,同样会将上一历元的伪距误差计入所述累计变化量,但与现有技术不同的是,本发明实施例的技术方案还会记录所述基准点的码相位调整量的累计变化量,将所述当前历元和基准点各自对应的码相位调整量的累计变化量相减,既可以排除上一历元的伪距误差对计算结果的影响,获得实际干扰量,从而基于所述实际干扰量对所述伪距进行修复。
[0055] 进一步地,在所述步骤S101之前,还可以包括步骤:判断当前历元是否发生多径干扰。在一个优选例中,可以将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。优选地,所述预设干扰阈值可以由用户预先设定。
[0056] 在结合图3的一个优选的应用场景中,可以以历元为单位,在每个历元判断是否发生了多径干扰,当当前历元为t1时刻时,经比较,所述t1时刻的码相关峰和理论相关峰的差值小于所述预设干扰阈值,可以确定所述t1时刻未发生多径干扰,进一步判断在所述t1时刻之前是否确定了基准点,若在t1时刻之前未确定基准点,则将所述t1时刻作为所述基准点。或者,若所述t1时刻之前已确定了基准点,则比较所述基准点和t1时刻各自的载噪比和码相关峰,若所述t1时刻的载噪比大于所述基准点的载噪比,并且所述t1时刻的码相关峰和理论相关峰的差值小于基准点的码相关峰和理论相关峰的差值,则确定所述t1时刻为基准点。
[0057] 在所述t1时刻之后,进入多径干扰之前,可以继续以历元为单位进行监控,由于所述t1时刻之后所有未发生多径干扰的历元的载噪比和码相关峰质量均劣于所述t1时刻的载噪比和码相关峰质量,所以仍将所述t1时刻作为基准点。
[0058] 当当前历元为t2时刻时,经比较,所述t2时刻的码相关峰和理论相关峰的差值大于所述预设干扰阈值,可以确定所述t2时刻已经进入了多径干扰,则根据所述基准点(即t1时刻)、多普勒频率变化方差和所述t2时刻的载噪比判断是否进入本实施例的伪距修复流程。当判断结果表明所述t1时刻和所述t2时刻的间隔小于所述预设间隔阈值(如1分钟),所述t2时刻的多普勒频率变化方差小于所述预设阈值,并且所述t2时刻的载噪比大于所述预设载噪比阈值时,确定进入本实施例的伪距修复流程。
[0059] 当确定进入本实施例的伪距修复流程后,从所述t2时刻开始,基于前述步骤S102中的公式,将所述t2时刻及其之后每个历元的码相位调整量的累计变化量与所述基准点的码相位调整量的累计变化量之差补偿到所述伪距上,从而对多径引起的伪距进行修复。
[0060] 当执行本实施例的伪距修复流程至t3时刻时,经比较,此时仍发生有多径干扰,但是,t3时刻与t1时刻的间隔大于所述预设间隔阈值,若仍执行本实施例的伪距修复流程,其修复效果可能不理想。所以,可以暂时停止执行本实施例的伪距修复流程,直至更新后的基准点与所述当前历元的间隔小于所述预设间隔阈值。
[0061] 图5是本发明的第二实施例的一种基于码相位调整量的多径修复装置的结构示意图。本领域技术人员理解,本实施例所述多径修复装置4用于实施上述图1至图4所示实施例中所述的方法技术方案。具体地,在本实施例中,所述多径修复装置4包括第一判断模块42,当当前历元发生多径干扰时,根据基准点、多普勒频率变化方差以及当前历元的载噪比中的至少一个判断是否执行伪距修复,其中,所述基准点为当前历元之前未发生多径干扰的最近历元;修复模块43,当判断结果表明执行伪距修复时,利用所述当前历元和基准点的码相位调整量的累计变化量,对所述当前历元的伪距进行修复。
[0062] 进一步地,所述第一判断模块42包括判断子模块421,当以下条件中的至少一个满足时,判断为执行伪距修复:所述基准点与当前历元的间隔小于预设间隔阈值;所述多普勒频率变化方差小于预设阈值;在当前历元的载噪比大于预设载噪比阈值。
[0063] 优选地,所述多普勒频率变化方差是指,在预设时间段内多普勒频率差值的方差,所述多普勒频率差值为相邻两个历元的多普勒频率的差值。
[0064] 优选地,所述基准点是根据未发生多径干扰时的载噪比和码相关峰确定的。
[0065] 优选地,对于未发生多径干扰的一个或多个历元,将载噪比最大并且码相关峰与理论相关峰的差值最小的历元作为所述基准点。
[0066] 进一步地,所述修复模块43包括修复子模块431,基于如下公式对所述当前历元的伪距进行修复:
[0067] PR_new(i)=PR(i)+(ACV-ACV’)×Code_Length
[0068] 其中,所述PR_new(i)表示修复后当前历元的伪距,所述PR(i)表示当前历元的伪距,所述ACV表示当前历元的码相位调整量的累计变化量,所述ACV’表示基准点的码相位调整量的累计变化量,所述Code_Length表示预设伪码码片的长度,所述累计变化量通过积分运算获得。
[0069] 进一步地,所述多径修复装置4还包括第二判断模块41,所述第二判断模块41采用如下方式判断当前历元是否发生多径干扰:将当前历元的码相关峰与理论相关峰相比较,当所述码相关峰与理论相关峰的差值大于预设干扰阈值时,确定发生多径干扰,其中,所述理论相关峰是无多径干扰且不存在伪距误差时的码相关峰。
[0070] 关于所述多径修复装置4的工作原理、工作方式的更多内容,可以参照图1至图4中的相关描述,这里不再赘述。
[0071] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于以计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:ROM、RAM、磁盘或光盘等。
[0072] 虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。