| 【中文题名】 | 卡尔曼滤波在罗兰C系统中的研究与应用 |
| 【英文题名】 | Research and Application of Kalman Filter in Loran-C System |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-12 |
| 【中关键词】 | 罗兰C,时差信号,卡尔曼滤波,,, |
| 【英关键词】 | Loran-C,Time Difference,Kalman Filter, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电导航>导航设备、导航台>接收设备> |
| 【论文摘要】 |
Loran-C系统是一种陆基、远程无线电导航系统，在导航领域内有着广泛的应用。如何尽可能的减小时差信号的测量误差、提高定位精度是一个值得研究的重点，本文便对此方面展开探讨。
本文以Loran-C系统中时差信号的卡尔曼滤波为主要内容。首先介绍了Loran-C系统及其工作原理，分析了影响接收机定位精度的干扰因素。其次，研究了运动体的运动状态与其对应时差信号变化的关系，根据需要给出了几种卡尔曼滤波的数学模型，并对各种模型下滤波算法的性能进行了仿真分析；此外针对时差信号的弱机动变化特征，还对滤波算法的工程应用进行了研究。最后，给出了滤波算法的硬件实现方案和实际测试结果，提出了改进的二级开环卡尔曼滤波算法，解决了时差信号“跳周”的问题。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-9 |
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1.1 引言 |
7 |
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1.2 研究背景 |
7-8 |
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1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
8-9 |
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第二章 Loran-C 系统和工作原理 |
9-15 |
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2.1 双曲线定位原理 |
9-10 |
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2.2 台链 |
10-11 |
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2.3 信号格式 |
11-13 |
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2.3.1 单个脉冲的标准特性 |
12 |
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2.3.2 包周差(E CD) |
12-13 |
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2.3.3 组重复周期(GRI) |
13 |
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2.4 系统组成 |
13-14 |
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2.5 干扰因素 |
14-15 |
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第三章 最优估计理论 |
15-29 |
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3.1 Kalman 滤波理论基础 |
15-17 |
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3.2 动态建模 |
17-22 |
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3.2.1 微分多项式模型 |
17-18 |
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3.2.2 CV 和 CA 模型 |
18-19 |
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3.2.3 一阶时间相关模型(Singer 模型) |
19-21 |
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3.2.4 半马尔可夫模型 |
21 |
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3.2.5 Noval 统计模型 |
21-22 |
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3.2.6 机动目标“当前”统计模型 |
22 |
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3.3 卡尔曼滤波发散的抑制 |
22-29 |
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3.3.1 卡尔曼滤波中的发散现象 |
22-23 |
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3.3.2 抑制滤波发散的方法 |
23-29 |
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第四章 Loran-C 动态卡尔曼滤波 |
29-47 |
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4.1 离散时间卡尔曼滤波 |
29-31 |
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4.2 线性离散系统的分解滤波 |
31-35 |
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4.2.1 非负定阵的三角形分解 |
31-33 |
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4.2.2 观测值为标量的协方差平方根滤波 |
33-35 |
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4.3 时差信号的变化特征 |
35-38 |
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4.4 时差信号的卡尔曼滤波仿真分析 |
38-47 |
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4.4.1 几种模型下滤波性能的比较 |
39-43 |
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4.4.2 工程应用的仿真分析 |
43-47 |
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第五章 滤波算法的硬件实现 |
47-53 |
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5.1 全数字 Loran-C 接收机 |
47-49 |
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5.2 算法的硬件实现 |
49-50 |
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5.3 二级开环卡尔曼滤波算法的应用 |
50-52 |
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5.4 硬件实物图 |
52-53 |
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第六章 结束语 |
53-55 |
|
致谢 |
55-57 |
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参考文献 |
57-59 |
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研究成果 |
59 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.356704 |
