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Performance Comparison of Different Forms of Kalman Filter Approaches for a Vector-Based GNSS Signal Tracking Loop

机译：基于矢量的GNSS信号跟踪回路的不同形式的卡尔曼滤波方法的性能比较

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摘要

In this paper we discuss several different Kalman filter methods to estimate signal parameters in a GNSS receiver's signal tracking loop with a special emphasis given on how to construct the measurement residuals and the relevant design matrix. There are three variations of error state Kalman filters for a loop filter, and a direct state Kalman filter for the entire signal tracking loop. Based on detailed signal models for a signal tracking loop, four different Kalman filters for signal tracking are compared with the traditional one. Block diagram implementation of the direct state Kalman filter for the entire signal tracking loop is proposed by using the analogy relationship with the traditional method in a scalar tracking mode and a vector tracking mode. Numerical simulation results show that the Kalman filter methods provide 2 to 3 dB carrier-to-noise ratio gain in carrier phase and Doppler tracking compared to the traditional method.
机译：在本文中，我们讨论了几种不同的卡尔曼滤波方法来估计GNSS接收机的信号跟踪环路中的信号参数，并特别着重于如何构造测量残差和相关的设计矩阵。环路滤波器的误差状态卡尔曼滤波器有三种变化，整个信号跟踪环路的误差状态卡尔曼滤波器有三种。基于用于信号跟踪环路的详细信号模型，将四个不同的用于信号跟踪的卡尔曼滤波器与传统的进行了比较。通过在标量跟踪模式和矢量跟踪模式下使用与传统方法的类比关系，提出了针对整个信号跟踪环路的直接状态卡尔曼滤波器的框图实现。数值仿真结果表明，与传统方法相比，卡尔曼滤波方法在载波相位和多普勒跟踪中可提供2至3 dB的载噪比增益。

著录项

  • 来源
    《Navigation》 |2010年第3期|p.185-199|共15页
  • 作者

    JONG-HOON WON; DOMINIK DOETTERBOECK; BERND EISSFELLER;

  • 作者单位

    The Institute of Geodesy and Navigation, University FAF Munich, Germany, 85577;

    The Institute of Geodesy and Navigation, University FAF Munich, Germany, 85577;

    The Institute of Geodesy and Navigation, University FAF Munich, Germany, 85577;

  • 收录信息 美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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