基于小波变换的GPS周跳探测研究
  • 【摘要】

    在GPS应用越来越广泛的今天,周跳的探测和修复仍然是载波相位测量中的一个重要的问题,没有一个完全行之有效的方法能够探测任何观测文件中的所有周跳,一般都是通过几种方法的组合来对周跳进行探测和修复.小波分析方法是一种在时域和频域上同时具有良好的局部化特性的分析方法[1].小波分析可以根据实际分析的需要,自适应地调节时频窗口,能够聚焦到信号时域和频域的任意细节.利用小波对信号进行分析时可以提取信号的突变... 展开>>在GPS应用越来越广泛的今天,周跳的探测和修复仍然是载波相位测量中的一个重要的问题,没有一个完全行之有效的方法能够探测任何观测文件中的所有周跳,一般都是通过几种方法的组合来对周跳进行探测和修复.小波分析方法是一种在时域和频域上同时具有良好的局部化特性的分析方法[1].小波分析可以根据实际分析的需要,自适应地调节时频窗口,能够聚焦到信号时域和频域的任意细节.利用小波对信号进行分析时可以提取信号的突变点.相位观测值作为一种信号来理解时,周跳就是相位观测值的突变点.因此可以利用小波对GPS观测值进行周跳的探测和修复.在介绍小波分析基本理论的基础上,用小波分析的方法对GPS观测值进行周跳探测分析.本文主要研究内容如下: 1、选择了支撑长度较小的db2、sym2、bior2.2等常用小波对无周跳、0.5周周跳、2周周跳、10周周跳双差相位观测值进行小波分析,根据得到的结果分析了不同小波探测双差相位观测值周跳的效果. 2、从常用小波中选择了能够进行单差序列周跳探测的bior3.1、sym4、db4小波,并用这三种小波对含有不同周跳的单差序列进行周跳探测,分析了所得到的周跳探测结果,发现sym4小波是一种比较理想的探测单差序列中周跳的小波函数. 3、在使用不同的小波函数对双差序列、单差(星间单差)序列进行小波变换探测周跳所得的结果的基础上,发现无周跳观测序列小波变换重构高频信号和人工加入周跳后观测序列小波变换重构高频信号相比较信号值不同值数与小波支撑长度密切相关,其高频信号值不同值数为小波支撑长度的2倍,且这些信号不同值模之和非常接近真实周跳的大小.据此,提出了一种在小波变换探测周跳中从高频信号中计算周跳的方法,经过验证,该方法得到的周跳大小与真实周跳大小十分接近,证明用这种方法计算周跳大小是有效的. 4、用同一小波分别对单差序列和双差序列进行周跳探测的小波分析,由于双差观测序列更好地消除了接收机钟差等误差,双差观测序列小波探测周跳的效果要比单差观测序列的效果更好. 5、使用小波分析的周跳探测方法对不同采样率的单差序列进行周跳探测.采样率越高,探测周跳效果越好. 收起<<

  • 【作者】

    方忠旺 

  • 【学科专业】

    大地测量学与测量工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    黄声享

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    GPS%周跳探测%小波分析%多分辨率分析