集成多径抑制技术的 GNSS 直接定位估计插件模块
信号处理
2025-01-14 v3
摘要
直接定位估计(DPE)是信号处理层面解决多径(MP)问题的有效方案。与两步定位(2SP)接收机不同,DPE 直接在导航域求解接收机的位置、速度和时间(PVT),无需估计中间测量值,从而使其在存在多径(MP)和弱信号时能够提供更稳健、更准确的 PVT 估计。但采用 DPE 的 GNSS 定位在商业上基本未获应用,且过去几年对 DPE 的持续研究相对停滞。为鼓励 GNSS 界对 DPE 进行进一步研究,我们提出了一种可集成到传统 2SP 软件定义接收机(SDR)中的 DPE 插件模块。该 DPE 插件模块使用 MATLAB 编写,旨在更好地理解和熟悉 DPE 的实际实现。其插件模块架构使其能够以最少的修改与 2SP MATLAB SDR(包括矢量跟踪和标量跟踪)相结合,易于使用,并为使用各种 2SP SDR 的研究人员提供了更大的灵活性。我们提出通过将多径抑制技术(MMT)融入 DPE 来进一步提升 DPE 对抗 MP 的性能。该变体被称为 MMT-DPE,通过将 MMT 代价函数集成到 DPE 中,把 MP 分量加入 DPE 信号模型,旨在使 DPE 更好地适用于城市环境应用。结果表明,虽然在仅有 MP 的条件下,集成 MMT 的 2SP(MMT-2SP)与 MMT-DPE 性能相似,但所提出的 MMT-DPE 在对抗 NLOS 方面表现出极大的优越性,使其成为城市环境应用的首选。
引用
@article{arxiv.2411.13339,
title = {Multipath Mitigation Technology-integrated GNSS Direct Position Estimation Plug-in Module},
author = {Sergio Vicenzo and Bing Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13339},
year = {2025}
}