中国空间科学技术

中国空间科学技术 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (5): 34-39.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2012.05.006

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基于Kalman滤波的GPS跟踪环路晶振闪烁噪声建模方法

金天, 王丽华, 黄丙胜   

  1. （北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191）
  • 收稿日期:2012-03-28 修回日期:2012-05-06 出版日期:2012-10-25 发布日期:2012-10-25
  • 作者简介:金天 1981年生，2006年获北京航空航天大学计算机软件与理论专业博士学位。研究方向为卫星导航、无线电导航、组合导航及软件接收机技术。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（61101076）资助项目

ModelingMethodforOscillatorFlickerNoiseinKalmanbasedGPSTrackingLoop

JIN  Tian, WANG  Li-Hua, HUANG  Bing-Sheng   

  1. (SchoolofElectronicInformationandEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191)
  • Received:2012-03-28 Revised:2012-05-06 Published:2012-10-25 Online:2012-10-25

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被引次数

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摘要： 由于晶振频率漂移对GPS接收机的载波相位和频率跟踪带来了误差，在载波跟踪系统中需要对晶振误差进行建模。传统基于Kalman滤波的跟踪方法无法对非白的闪烁晶振误差进行准确建模，导致跟踪环路建模产生一定的误差。针对上述问题，文章重点分析了晶振的频域模型建模过程和噪声协方差求解问题，提出了Kalman 滤波中晶振闪烁噪声的近似建模方法，并用实际卫星数据验证了建模的正确性。

关键词: 跟踪环路, 晶振噪声, 卡尔曼滤波, 误差建模, 全球定位系统

Abstract: FrequencydriftcausedbyoscillatorwillpollutecarrierphaseandDopplerfrequencyinGPSreceiver.Therefore,itisnecessarytomodeltheoscillatorerrorinthetrackingsystem.TheflickernoiseerrorofoscillatorcannotbeexactlymodeledinKalmansystem,whichcauseserrorsinthemodeloftraditionalKalmanbasedtrackingloop.Tosolvetheseproblems,thefrequencydomainmodelandnoisecovarianceofoscillatorwereanalyzed,andamethodofexactlymodellingtheflickernoiseintheKalmanbasedtrackingloopwasproposed.RealGPSsatellitedatawasprocessedbyusingthenewoscillatormodeltoverifythevalidity.

Key words: Trackingloop, Crystaloscillatornoise, Kalmanfiltering, Errormodeling, Globalpositioningsystem