【摘要】：隨著導(dǎo)航和定位技術(shù)在生活和軍事當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越多,對(duì)定位精度的要求也越來(lái)越高。BDS的建立不管是軍用、還是民用均對(duì)我國(guó)的發(fā)展有著重大意義。如何提高定位的精確性,其中對(duì)周跳的探測(cè)就是一個(gè)關(guān)鍵的因素。在處理BDS數(shù)據(jù)時(shí),周跳的存在會(huì)使觀測(cè)值中出現(xiàn)一個(gè)偏差,這會(huì)使觀測(cè)值失真,從而不能準(zhǔn)確解算整周模糊度,因而,周跳探測(cè)是BDS載波相位高精度定位必須要解決的問(wèn)題之一。本文在單頻周跳探測(cè)與修復(fù)方法的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步研究,并且重點(diǎn)研究了小周跳的探測(cè)與修復(fù)。主要研究工作如下:(1)用差值形態(tài)濾波的方法對(duì)周跳信號(hào)進(jìn)行降噪處理,然后構(gòu)造特征向量矩陣,并對(duì)矩陣進(jìn)行奇異值分解,分解檢測(cè)信號(hào)得到若干個(gè)分量信號(hào),提取特征向量矩陣的奇異值熵。奇異值熵的大小反映了周跳的狀態(tài),通過(guò)熵值分析來(lái)獲得信號(hào)特征及信號(hào)間差異,以此獲取周跳信息,從而判斷周跳大小及發(fā)生頻段。(2)構(gòu)造周跳檢測(cè)的動(dòng)態(tài)閾值,通過(guò)計(jì)算得到一次MW組合殘差序列并在歷元間作二次差構(gòu)造新檢測(cè)量。對(duì)所構(gòu)造檢測(cè)量進(jìn)行多項(xiàng)式擬合,通過(guò)擬合多項(xiàng)式對(duì)下一歷元MW組合殘差進(jìn)行預(yù)測(cè),與真實(shí)值比較來(lái)檢測(cè)該歷元是否存在周跳。移動(dòng)檢測(cè)窗口對(duì)下一歷元進(jìn)行判斷,直到檢測(cè)完所有歷元為止。(3)通過(guò)對(duì)檢測(cè)信號(hào)構(gòu)造Hankel矩陣,并對(duì)其進(jìn)行多分辨奇異值分解,得到分辨率各異的分量信號(hào)。然后對(duì)分量信號(hào)進(jìn)行敏感因子提取分析,選取包含周跳特征的分量,構(gòu)成敏感特征檢測(cè)量,并對(duì)得到的分量信號(hào)通過(guò)峭度準(zhǔn)則進(jìn)行敏感因子提取分析。最后使用峭度準(zhǔn)則選擇峭度值較大的分量進(jìn)行信號(hào)重構(gòu),以達(dá)到濾除噪聲干擾,突出信號(hào)周跳特征的目的。進(jìn)而通過(guò)模極大值譜精準(zhǔn)檢測(cè)出信號(hào)中奇異點(diǎn)的位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)微小周跳的準(zhǔn)確探測(cè)。探測(cè)出周跳位置后,以篩選出的敏感特征向量為基礎(chǔ),構(gòu)建最小二乘支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型,進(jìn)行周跳修復(fù)。本文針對(duì)北斗載波相位定位中周跳探測(cè)與修復(fù)方法進(jìn)行研究,為北斗高精度定位中周跳探測(cè)與修復(fù)提供了理論參考。本文以相位觀測(cè)量和偽距觀測(cè)量數(shù)據(jù)組合理論為基礎(chǔ),對(duì)BDS單頻周跳的探測(cè)與修復(fù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。提出了幾種周跳的探測(cè)方法,并通過(guò)敏感分量的提取以及自適應(yīng)動(dòng)態(tài)閾值的構(gòu)造,解決了對(duì)小周跳的探測(cè)精度低,以及依靠先驗(yàn)信息為閾值來(lái)判斷是否發(fā)生周跳的可靠性低等問(wèn)題。并且在實(shí)現(xiàn)微小周跳探測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)構(gòu)造周跳修復(fù)模型完成了周跳的修復(fù)。
【圖文】：

圖 5.7 傳統(tǒng) SVD 分解的 Hilbert 模極大值譜映了傳統(tǒng) SVD 對(duì)周跳檢測(cè)信號(hào)奇異點(diǎn)的探測(cè)效果。從圖中可點(diǎn)并沒(méi)有出現(xiàn)在含有周跳的歷元，而且當(dāng)分解頻率變大時(shí)奇增大，不再能夠顯示周跳信息。對(duì)周跳發(fā)生的位置做出精準(zhǔn)的判斷，我們還要通過(guò)奇異點(diǎn)檢沖跨度。本方法將通過(guò) 320 歷元處周跳進(jìn)行示例，對(duì)本方法和傳歷元到 335 歷元的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，，結(jié)果如圖 5.8、圖 5.9。 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10歷元t/s

感分量的峰值均穩(wěn)定在在 320 歷元處，在分解頻率增大的情況下，峰值一直穩(wěn)定保持在奇異點(diǎn)，歷元不曾偏移。通過(guò)對(duì)圖 5.8 和圖 5.9 的比較，可以看出采用傳統(tǒng) SVD 方法時(shí)，第一個(gè)分量上的脈沖峰值就已經(jīng)出現(xiàn)了右偏移，偏離了正確的奇異點(diǎn)歷元，當(dāng)分解頻率變大時(shí)，峰值偏移距離也發(fā)生了相應(yīng)程度的增加。與此同時(shí)，所表示奇異點(diǎn)歷元的脈沖跨度也有所增加，第一分量的脈沖跨度為 4 歷元而第三分量的脈沖跨度為 9 歷元。奇異點(diǎn)歷元不同程度的偏移及脈沖跨度的不穩(wěn)定變化，都可能導(dǎo)致之后的周跳修復(fù)存在較大誤差。5.3.3 周跳修復(fù)建立基于最小二乘支持向量機(jī)的預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)周跳的修復(fù)：（1）對(duì)所探測(cè)出周跳歷元處的前 100 組歷元進(jìn)行敏感特征向量提取
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李林陽(yáng);呂志平;崔陽(yáng);王鴻斌;;偽距相位和無(wú)幾何相位組合探測(cè)與修復(fù)多頻周跳的比較[J];大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué);2015年03期

2 李元元;張維科;張文君;向丹;金宇偉;;GPS結(jié)合GPRS在滑坡體變形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J];西南科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

3 范麗紅;王利;張明;鄭增記;;基于MW與STPIR組合的周跳探測(cè)與修復(fù)方法研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2015年06期

4 張捷;余華;任作武;;基于幾何關(guān)系模型觀測(cè)值殘差的周跳探測(cè)算法研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年06期

5 李傳龍;蘇曉東;;基于高次差與多項(xiàng)式擬合的周跳探測(cè)方法研究[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

6 李安娜;吳熙;蔣平;徐鋼;王成亮;;基于形態(tài)濾波和Prony算法的低頻振蕩模式辨識(shí)的研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年03期

7 張暉;陸敏燕;;單頻精密單點(diǎn)定位周跳探測(cè)方法研究[J];測(cè)繪與空間地理信息;2015年01期

8 彭磊;任立華;黃真輝;;多頻電離層殘差法用于周跳的探測(cè)與修復(fù)[J];測(cè)繪工程;2014年12期

9 胥永剛;謝志聰;孟志鵬;陸明;;基于奇異值分解的磁記憶信號(hào)特征提取方法[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2014年06期

10 何星;王宏力;孫淵;姜偉;;基于提升奇異值分解和EEMD的IMU模擬電路故障特征提取方法[J];信息與控制;2014年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李瑋;衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間測(cè)試評(píng)估方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家授時(shí)中心）;2013年

2 伍岳;第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)多頻數(shù)據(jù)處理理論及應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 萬(wàn)軍;GNSS周跳探測(cè)與修復(fù)融合算法研究[D];中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院;2016年

2 張家慧;基于載波相位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的GPS精確定位系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2015年

3 周齊家;基于北斗衛(wèi)星的車載定位與通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2014年

4 龍嘉露;GNSS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)周跳探測(cè)與修復(fù)方法研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 陳慶;微弱GPS/北斗基帶信號(hào)捕獲研究與實(shí)現(xiàn)[D];暨南大學(xué);2013年

6 周宇;基于小波變換的北斗導(dǎo)航信號(hào)周跳探測(cè)與修復(fù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

7 李志強(qiáng);GPS/BD-2雙模接收機(jī)基帶處理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

8 馮磊;GPS周跳探測(cè)與修復(fù)方法研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

9 生仁軍;GPS載波相位定位中周跳探測(cè)方法的研究[D];東南大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2592322