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定位系统中的多径效应

归档日期:06-10       文本归类:定位信道      文章编辑:爱尚语录

  扩频测距系统中,来自信号源的信号在其发射和传播过程中由于受到环境因素的影响而导致接收信号中带入周围环境造成的反射或者绕射信号,这种信号畸变使

  当接收机天线位于不同位置时,由于产生多径的场景是不同的,因此接收到的多径一般是不同的。这就是多径效应的地域性。这就决定了多径效应无法采用差分技术消除。

  由于信号源与接收天线的相对位置时刻在变化,信号的入射角度也相应发生变化,因而多径效应也是时变的。扩频测距系统一般采用卫星做信号源,若接收机位置是固定的,卫星空间结构相对于观测点是依卫星的运行周期而重复的,因此产生多路径的场景也是重复的。这直接导致多路径效应具有重复性。但是尽管如此,从信号分析的角度来说,多径信号并不能归结为一个确定的周期性信号,也不可能用某一模型来准确预测,因此它应该属于随机信号。

  纵波:地震波中的P波、声波(在气体和液体传播时是纵波,在固体中传播时可能混有横波)

  以 GPS 信号为例,研究表明,接收天线附近的斜面、地面、和垂直面以及粗糙度小于 2°的平面,都会使 GPS 信号产生镜面反射。

  漫反射信号是很多延迟的接收信号之和,可模型化为多个独立的随机反射,在两个极化方向上近似为高斯型分布,合成振幅为瑞利分布。研究表明:漫反射的多路径信号往往表现为一个附加的低频噪声通道,对码跟踪的影响很小。

  多径时延在1chip时间以内,会对码跟踪和测距噪声影响较大。 称0.1chip以上多径延时的信号为长延迟多径信号,称0.1chip以下的多径延时的信号为短延迟多径信号。

  首先接收机天线本身就具有衰减多径的效果。因为入射到天线上的直达信号是右旋圆极化波,而入射角小于 Brewster 角的单次镜面反射波是左旋圆极化波,因此提高轴比性能可以抑制单次反射引起的多径。其次,可以通过设计天线方向图的方法,使接收天线在多径信号到达的方向(通常是靠近地平线或更低的方向)增益较小,从来源上尽量地减少多径信号的数目。这类方法中目前较成熟的有扼流圈天线、光子晶体天线等。这两类天线都是通过设计特殊的结构,作为天线接地板使用,使天线接地板呈现高阻表面特性,以抑制表面波,降低天线低仰角和后向增益。

  对于静态接收机,在天线选址和架设上采取有效措施也可抑制多径。比如:天线架设在高处,附近不应存在高层建筑、大面积水泊、植被等易产生多径的环境,地面铺设吸波材料等等。

  对于采用单天线结构的接收机, 一般采用扼流圈、 微带天线、 风火轮天线、 安装抑径板等技术。这些方法可以消除来自天线平面以下的多径信号, 但是对于来自接收机上方的多径信号则无能为力。

  采用多个天线组成天线阵列, 这种方法的理论较为成熟, 其本质是利用空间分散排列的传感器阵列及多通道接收来获取信号源的时域和空域等多维信息, 达 到检测信号和提取其参数的目的。 其实, 现形式有自适应天线技术、天线阵波束形成的卫星信号增强接收技术、调零天线技术、矢量天线技术等。 u这些方法不仅可以抑制多径信号的影响,而且可以抑制窄带或宽带干扰, 实现信号的来波方向识别与信号的极化分集接收。/u

  通常将具有小于0.1chips 的相关间隔的码跟踪环路技术称为窄相关技术。

  Vision 相关器,该技术由 CSC 的 Dr. Ben Fisher 和 Dr. LarryWeill 授权,该技术达到的精确程度已经非常接近于理论值,即所谓的克拉美罗界(Cramer Rao Boundary,CRB)。这项技术在 Nov Atel 公司的商品化过程中得到了进一步的提高和优化,Nov Atel 公司持有所有与之相关的专利和产品的商业许可。

  Vision 相关器对伪随机序列码同步信号采用了新的测量和处理方法,它与接收机所采用的各种相关器有着显著的不同。可精确测量在“相变”时域内接收到的卫星信号射频特征值,它能检测和消除接近中心的多径信号。 Vision 相关器使用了一种非常特别的硬件处理方法,精确测量码片过渡时刻的射频(RF)信号性能,即伪码的 0 与 1 过度时刻的波形陡峭性变化特点,对过渡时刻(即一个固定的时间间隔内)的连续码片波形进行滤波处理,滤除噪声,提取清晰的码片过渡图形。并对码片过渡波形的离散合成测量向量值进行分离,从而检测和消除多径延迟信号。

  基于信号估计的多径误差抑制方法是对多径干扰进行系统误差建模, 再进行估计, 进而将多径误差的干扰降至最低。

  MEDLL技术NovAtel公司1995年提出的,该技术能够检测并消除多径,不仅能够提高高精度的测量数据,也能用于导航信号质量的监测,给出相关曲线的包络。MEDLL是建立在统计理论上的多径检测和抑制技术,采用多个相关器得到相关曲线的采样值,然后根据最大似然准则及逆行能够估计。该技术需要处理的信息较多、运算量大、实时性较差。

  u这些估计方法估计精度高、适应性强,但是需要更多相关器, 实现复杂, 实时性较差。/u

  从对多径抑制的效果来看,Strobe技术和PAC技术与MEDLL技术性能接近,但是MEDLL技术能够提供更多的测量信息,可以给出整个相关峰的包络。窄相关技术、Strobe技术、PAC技术和MEDLL技术也不能完全消除多径的影响,对于短延迟的多径信号(小于0.1码片)均没有改善作用。

  基于导航解算的方法包括加权、 码伪距平滑、多频率测量、 多径衰落信道模型、 传感器融合处理等。这些方法由于是在观测量的后端处理过程使用, 不需要增加相关器的个数。但是只能起到对误差的补偿作用, 对于多径效应的消除 效果有限,可以作为辅助的多径效应消除手段而使用。

  RAIM 方法这类方法是对来自不同卫星的码测量的结果进行比较,然后摒弃那些偏差太大的卫星信号。显然这种方法在只有一两颗卫星信号中存在多径干扰且这种干扰很明显时,可以很好地发挥作用。

  多径效应建模一般有两种模型:瑞利模型和莱斯模型。参考博客:上边博客对无线信道建模提供了...博文来自:lanluyug的博客

  上一篇博文讲到了:【输入的复信号从何而来?】这一篇博文讲解信号在无线信道中传输由于多径效应引起的码间串扰问题,暂时了解多径效应和码间串扰问题即可,下一篇博文我会分析这些在OFDM调制解调中的体现。有关...博文来自:Reborn Lee

  一、多径效应1、多径产生多径干扰:符号内干扰、符号间干扰符号内干扰:OFDM符号内含有众多频率,由于信道的频率选择性,同一符号内不同频率分量到达接收端时信号衰减不一样,因此会产生误差。 ISI:符号间...博文来自:安

  作者:Jimmytime时间:July29,2018来源:多径的特性■从时间上,多径信号总要晚于直达信号;■从功率上,一般情况下,多径比直...博文来自:jimmyisme的博客

  关键词:多径,码间干扰多径效应在无线信道中,多径是指有一个LOS(lineofsight),多个NLOS.在下面的模型中,我们简化为只有一个LOS和一个NLOS。假设RBS到UE的距离为L,RBS到反...博文来自:weixin_34117211的博客

  Ref:Byun.2002      冯晓超,GNSS接收机抗多径技术,2010多径抑制手段包括接收机内的信号处理手段和接收机外的信号处理手段。1.天线 天线增益控制  多径的来源主要来自于信...博文来自:sylvia0726的专栏

  时变、多径是无线信道的特点,相信很多人在看了很多书之后,对无线信道感觉还是一头雾水。为什么多径导致频率选择性?为什么多普勒频移反映了信道的时变性?对这些问题感觉困惑的肯定大有人在。下面我们就用一个简单...博文来自:zh915648053的博客

  原文地址:正交频分复用(OFDM)作者:傻傻的盼盼正交频分复用(OFDM)是可以直接利用离散傅立叶变换(DFT)实现的一种多载波调制并行传输技术,它将高速数据分解调制到多个相互重叠又相互正交的并行子信...博文来自:

  我遇到这篇文章,在这里做个记录,怕以后忘记了。 [1]是硕士论文,其主要思想被总结到小论文[2]。[2]中主要研究的svc视频流的层数选择在SDN网络中的多路径传输,它被建模成一个离散的马尔科夫决策...博文来自:

  多径效应首先,多径效应是产生多径衰落或小尺度衰落的原因,它定义为多径信号相互干涉并形成接收信号衰落的过程。这个相互干涉就包括时间上的干涉(时间色散,描述参数有时延扩展、相干带宽等)及频率上的干涉(多普...博文来自:

  结论:带宽小于相干带宽,平坦衰落;反之为信道选择性衰落           符号周期小于相干时间,慢衰落;反之为快衰落转自:博文来自:

  多径效应,是移动通信中因为折射等造成信号从不同路径到达接收端时间不同从而导致信道传递函数h(t)变化的现象。多径效应就是h(t)展宽。比如假设一个无失真系统传递函数是一个冲激h(t)=δ(t),两径就...博文来自:

  相干时间就是信道保持恒定的最大时间差范围,相干带宽类似,就是信道保持恒定的最大频率差范围。从分集的角度来理解这个概念比较形象:时间分集要求两次发射的时间要大于信道的相干时间,即如果发射时间小于信道的相...博文来自:

  自己做的多径时变传播信道的笔记,看的书是《移动无线信道》,这一部分的链接是博文来自:

  如果声音来自听音者的正前方,此时由于声源到左、右耳的距离相等,从而声波到达左、右耳的时间差(相位差)、音色差为零,此时感受出声音来自听音者的正前方,而不是偏向某一侧。声音强弱不同时,可感受出声源与听音...博文来自:

  短波信道模型--多径瑞利信道原理详解及matlab实现03-05阅读数 3120

  Matlab下多径衰落信道的仿线衰落信道参数包括多径扩展和多普勒扩展。时不变的多径扩展相当于一个延时抽头滤波器,而多普勒扩展要注意多普勒功率谱密度,通常使用Jakes功率谱、高斯、均匀功率谱。多径衰落信道由单径信道叠加而成,而单径信...博文

  11-06阅读数 1243电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段),常有许多时延不同的传输路径。各条传播路径会随时间变化,参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化,由...

  阅读数 1708在对话通信原理系列相关博文中,有这么一篇博文:通信系统之信道,这篇博文里面已经讲过符号间干扰(ISI),发生符号间干扰的原因在于信号带宽大于相干带宽,同一个意思的表达为:发送符号的周期小于最大时延扩展...博文

  “镜中我效应”,是1902年由美国社会学家查尔斯·霍顿·库利提出的,这个理论认为:“一个人的自我观念是在与其他人的交往中形成的,一个人对自己的认识是其他人对于自己看法的反映,他所具有的这种自我感觉,是...博文来自:Andy_shenzl的博客

  多径效应对信号到底有什么影响?(从时域和频域上)rnOFDM是怎么处理多径效应的?OFDM有多个子载波,每个子载波都会受到多径影响吗?

  07-03核心期刊。GPS多径效应研究,一个不错的论文。可以参考研究学习。

  近几年来,移动通信phone定位业务引起了人们的普遍关注,并因其广泛的应用前景得到了很快的发展。现有的移动phone定位从根本上看分为基于手持机和基于网络两大类,本文针对的是基于CDMA网络的phon...

  多径信道下 简单OFDM matlab仿真 移动通信课程作业,瑞利3径信道

  QPSK的调制解调及误码分析11-21QPSK的调制解调及误码分析,包括高斯噪声信道和多径效应等问题下载

  通过理论推导了无线信道环境下多径效应、频率偏差和采样偏差对OFDM系统的影响

  瑞利信道的多径仿真程序。可以使用。进行多径信道的学习验证,用于MIMO

  显然不是,多径传播给通信接收机的设计带来很大的复杂性,给无线电导航带来不容忽视的测距误差。但是由于多径传播增加了信号传播范围,如果没有多径传播,很多地面无线电通信可就歇菜了(大部分时间将不可用),室内...

  多径衰落信道的仿真模拟 本文先扼要地介绍和分析了多径效应及多径衰落的基本原理和成因,对于相关的概念给出了标准的定义和严格的数学表达式。然后基于理论模型,利用MATLAB软件中的动态系统建模和仿真软件包SIMULINK给出了相应的仿真模型,...

  阅读数 5680对象的内存分配从大方向上将,就是在堆上分配(但也可能经过JIT编译后被拆散为标量类型并间接在栈上分配),对象主要分配在新生代的Eden区上,如果启动了本地线程分配缓冲,将按线程优先在TLAB(转换后援...博文

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