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C/N_0 Estimation for Modernized GNSS Signals: Theoretical Bounds and a Novel Iterative Estimator

机译：现代化GNSS信号的C / N_0估计：理论界限和新颖的迭代估计器

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摘要

A reliable technique for carrier-to-noise density power ratio (C/N_0) estimation is required to quantify the performance of weak Global Navigation Satellite System (GNSS) signal tracking. This paper provides a comprehensive theoretical analysis of the C/N_0 estimation process with emphasis on the use of both navigation data and pilot channels available in modernized GNSS signals. A theoretical bound on the noise variance reduction achievable by using both the data and pilot channel in Additive White Gaussian Noise (AWGN) is derived under the assumption of perfect code/carrier frequency synchronization. The derivation and use of this bound for the analysis of C/N_0 estimators are considered novel contributions of this work. A detailed analysis of bias levels and noise variance of maximum-likelihood (ML) C/N_0 estimators under weak signal conditions is provided. A novel iterative joint data /pilot C/N_0 estimator is proposed and analyzed. The proposed method is shown to outperform C/N_0 estimators available in the literature.
机译：需要一种可靠的载波噪声密度功率比（C / N_0）估计技术，以量化弱全球导航卫星系统（GNSS）信号跟踪的性能。本文提供了对C / N_0估计过程的全面理论分析，重点是现代化GNSS信号中可用的导航数据和导频信道的使用。在完美的码/载波频率同步的假设下，得出了通过在加性高斯白噪声（AWGN）中同时使用数据和导频信道而实现的降低噪声方差的理论界限。此界限的推导和用于C / N_0估计量的分析被认为是这项工作的新颖贡献。提供了在弱信号条件下最大似然（ML）C / N_0估计器的偏置水平和噪声方差的详细分析。提出并分析了一种新颖的迭代联合数据/飞行员C / N_0估计器。结果表明，所提出的方法优于文献中的C / N_0估计量。

著录项

  • 来源
    《Navigation》 |2010年第4期|p.309-323|共15页
  • 作者

    KANNAN MUTHURAMAN; DANIELE BORIO;

  • 作者单位

    University of Calgary, Calgary, Alberta, Canada T2N1NY;

    University of Calgary, Calgary, Alberta, Canada T2N1NY;

  • 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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