非视距信号环境下提高定位精度的阴影匹配技术研究

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随着经济与技术的不断发展,人们对位置精确性的要求越来越高。在高楼林立的“城市峡谷”地带,由于可见卫星数目的不足导致无法单独使用卫星进行定位,有研究提出使用电视信号进行辅助定位。但由于高楼的遮挡致使很多地区只能接收到经建筑物反射后的电视信号,导致定位的精度大大降低。  本课题基于这样的原因,致力于研究在电视信号没有直达径到达的区域提高其辅助定位的定位精度。受车载地图匹配技术和Shadow Matching技术的启发,本课题从定位结果入手,提出了一种区别于Shadow Matching技术的新型阴影匹配算法。  在本文中,首先对DTMB信号、GPS信号以及使用DTMB辅助GPS定位的定位原理进行了详细的研究,并对该联合定位系统的定位精度做了相关的分析。接着,研究了电磁波信号的传播特点,主要研究了电磁波的衰减模型和反射模型。最后,对本课题提出的新型阴影匹配算法进行详细的介绍,包括算法原理、算法每一步的参数选择。对算法的仿真结果显示:在三维空间内,定位误差在一米左右。在对算法性能的进一步测试发现,只要有一颗卫星的伪距值比较精确,算法的定位误差可以很小;如果三颗卫星都有伪距误差,也可以承受100米左右的误差;接收机的时钟误差对算法影响比较大,但也可以承受100ns以内的时钟误差。仿真结果显示了该算法在提高定位精度方面有很大的优势,并且算法思想也可以应用到单频网的发射站鉴别中。
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