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基于正交子空间投影的伪卫星远近效应消除方法

施上 王庆 张波 阳媛 许九靖

施上, 王庆, 张波, 阳媛, 许九靖. 基于正交子空间投影的伪卫星远近效应消除方法[J]. 全球定位系统, 2022, 47(3): 9-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021111701
引用本文: 施上, 王庆, 张波, 阳媛, 许九靖. 基于正交子空间投影的伪卫星远近效应消除方法[J]. 全球定位系统, 2022, 47(3): 9-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021111701
SHI Shang, WANG Qing, ZHANG Bo, YANG Yuan, XU Jiujing. Method for eliminating pseudolite near-far effect based on orthogonal subspace projection[J]. GNSS World of China, 2022, 47(3): 9-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021111701
Citation: SHI Shang, WANG Qing, ZHANG Bo, YANG Yuan, XU Jiujing. Method for eliminating pseudolite near-far effect based on orthogonal subspace projection[J]. GNSS World of China, 2022, 47(3): 9-15. doi: 10.12265/j.gnss.2021111701

基于正交子空间投影的伪卫星远近效应消除方法

doi: 10.12265/j.gnss.2021111701
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2020YFD1100202)
详细信息
    作者简介:

    施上:(1997—),男,硕士,研究方向为室内定位伪卫星基站开发

    王庆:(1962—),男,博士生导师,教授,研究方向为卫星导航与定位技术

    张波:(1989—),男,博士,研究方向为无线电导航定位研究

    通信作者:

    王庆 E-mail: wq_seu@seu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.4

Method for eliminating pseudolite near-far effect based on orthogonal subspace projection

  • 摘要: 针对地基伪卫星系统中接收机受到远近效应影响无法正确捕获远场伪卫星信号这一问题,引入了基于正交子空间投影算法的捕获优化方法. 该方法应用于码分多址伪卫星信号,通过常规滑动相关法得到的强信号码相位和多普勒频移计算正交投影算子,将接收信号与其在强信号空间的投影相减得到弱信号空间并重新进行捕获,以消除强信号对弱信号的干扰. 实验结果表明:强弱信号在小于30 dB的功率比范围内,应用正交子空间投影法可以有效改善弱信号捕获性能. 这对拓宽地基伪卫星系统的有效工作范围、提升伪卫星接收机信号功率比容忍限度具有重大意义.

     

  • 图  1  子空间投影算法实现流程图

    图  2  室内伪卫星定位系统实验示意图

    图  3  采集器和实验场景

    图  4  第一组2号伪卫星捕获结果

    图  5  第一组1号伪卫星捕获结果

    图  6  第一组捕获结果对比

    图  7  衰减30 dB、40 dB和60 dB伪卫星捕获结果

    图  8  重新捕获结果

    表  1  衰减器挂载方案

    组别挂载方案
    11号星(20 ${\text{dB} }$)、8号星(30 ${\text{ dB} }$)
    22号星(20 ${\text{ dB} }$)、7号星(20 ${\text{ dB} }$)
    32号星(20 ${\text{ dB} }$)、7号星(40 ${\text{ dB} }$)
    43号星(30 ${\text{ dB} }$)、6号星(60 ${\text{ dB} }$)
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    表  2  伪卫星发射功率与覆盖范围的关系[19]

    信号覆盖半径/m信号发射功率/dBm
    5–74.4
    10–66.0
    15–61.1
    20–57.5
    25–54.8
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    表  3  采用正交子空间投影算法前后正确捕获概率

    强弱信号正确捕获概率
    功率比/dB处理前/%处理后/%
    20096.3
    30091.7
    40023.1
    600 4.4
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-17
  • 网络出版日期:  2022-06-08

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