基带处理

条目

历史版本

GPS基带信号处理的本质就是要尽可能精确地估计中频信号的三个参数：t时刻码的传播延迟(码相位)、载波的多普勒频率和初相位。这三者的精确估计是通过信号跟踪过程中的码环和载波环来实现的，但在此之前通道应该能够获取三个参量的近似估计值。这就是信号捕获的目的。

发展

1990年诺瓦泰公司首先提出了窄相关技术(Narrow Correlator) (US51001416A)。此项专利技术不仅使GNSS接收机测距精度得到提高，也明显改善了接收机的抗多径能力。它被认为是第一个基于GNSS接收机硬件结构的多径抑制方法，并于1992年成功应用在新型的诺瓦泰GPS1001接收机中。这种方法在多径和噪声存在的情况下可以有效地降低跟踪误差，减少定位误差。相比宽相关，对中等长度延迟的多径有较好的抑制作用。此项技术表明对于0．1个码片相关器间隔的C/A码接收机的性能可以和P码接收机性能相当，如果器件的性能和资源允许，还可以提高接收机的性能。但是，它的缺点是占用的资源会很大，对处理器的运算和处理能力要求较高。

1992年诺瓦泰公司又在窄相关技术的基础上提出了多径消除技术(Multipath Elimi-nation Technology，MET) (US5414729A)．又称为ELS技术(Early Late Slope)。它不仅能提供高精度的测量数据，也能用于导航信号质量的监测，给出整个相关函数的采样。该技术在充分利用窄相关器优势的基础上，采用四个相关器，利用相关峰两侧的坡度实现对伪码的跟踪。它基于相关函数形状的方法对多径进行抑制，并在GNSS接收机中进行了测试。测试结果显示在进行差分定位时．同标准的窄相关器接收机相比可以降低20%～30%的多径误差。但是为了得到好的结果需要很多多径模型的参数，因此计算量较大，对接收机来说计算负担重。该专利成功应用于诺瓦泰公司的OEM2 GPSCard中。

1995年，诺瓦泰公司提出了多径参数估计延时锁相环(Muhipath Estimation DelayLock Loop，MEDLL)(US5692008A)技术并成功应用于该公司的广域增强系统接收机中。MEDLL是建立在统计理论基础上的一种抗多径技术。它采用多个相关器得到相关函数的多个采样值，然后根据最大似然准则进行迭代计算。在迭代计算的过程中，MEDLL将多径信号考虑在内，利用并行通道的窄相关采样，估计出直接信号和多径信号的幅度、延迟和相位，分析延迟最小的信号，认为是直接信号，其他较大延迟的信号认为是多径信号分量被消除。由于需要处理的信息较多，因此MEDLL技术的实时性较差。这就决定了MEDLL只能应用于多径变化较为缓慢的场合，如GNSS系统监测站中的监测接收机等。