基于卡尔曼滤波的卫星信道参数跟踪方法研究-信息工程大学学报.pdfVIP

信息工程大学学报 Vo l. 11 No. 1 第 11 卷第 1 期 2010 年 2 月 Joumal of 1nformation Engineering University Feb.2010 基于卡尔曼滤波的卫星信道参数跟踪方法研究 件国锋，季仲梅，胡捍英，刘洛现 (信息工程大学信息工程学院，河南郑州 450002) 摘要:实际工程应用中，需要对卫星信道参数进行测量跟踪。根据卫星漂移特点，建立了卫星 信道参数测量跟踪模型，提出了一种基于卡尔曼滤波的测量跟踪方法。仿真结果表明，该方法 可以有效跟踪卫星信道相对时延和相位的变化。 关键词:卡尔曼滤波;卫星信道;参数跟踪 中图分类号:TN91 1. 23 文献标识码:A 文章编号:1671 -0673(2010)01 一 0001 -06 Research on Satellite Channel Parameter Tracking Method ßased on Kalman Filtering WU Guo-feng , GI Zhong-mei , HU Han-ying , LIU Luo占1日1 (Institute of Information Engineering , Information Engineering University , Zhengzhou 450002 , China) Abstract: 1n practical applications , 1t is necessary to measure and track the parameter of satellite channels. According to the characteristic of satellite excursion , the paper sets up a measuring and tracking model of satellite channel parameters and proposes a measuring and tracking method based on Kalman filtering. Simulation results show that this method can effectively track the variation of delay difference and phase difference. Key words: Kalman filtering j satellite channel j parameter tracking 实际工程应用中，常常需要对卫星信道参数进行测量跟踪[1 - 3] 。由于卫星摄动及系统误差等因素的 影响，卫星信道参数会随时间变化。卫星信道参数的前一时刻与当前时刻值存在着某种关系，这种关系称 为信道参数的相关性，可以在信道参数跟踪中加以利用。文献[2 J 提出一种利用模糊规则的自适应 LMS 信道估计算法，通过将信道增益大小和前后变化值的大小划分为若干模糊集，建立将自适应算法和经验值 相结合的自适应滤波器。这种方法利用了信道参数的相关性，但并不将其用线性方程表示，对信道的非线 性变化有较强的适应性;文献[4J 利用卡尔曼滤波预测阴影遮蔽环境下的信道增益，对信道增益的预测也 利用了信道增益的相关性;文献[5J 提出通过校测信号对卫星信道相移、时延参数进行测量。校测信号从 发到收要经过很长的距离，系统延时较大，同时卫星的摄动和漂移会对信道参数产生影响，因此需要在信 道参数测量的基础上进行跟踪和预测以得到实时的参数值。 本文在文献[5J 的基础上，分析了卫星漂移对卫星信道参数相关性的影响，建立了信道参数跟踪模 型，提出了一种基于卡尔曼滤波算法的卫星信道测量跟踪方法，通过对利用校测信号获得的卫星通道参数 测量结果进行卡尔曼滤波得到实时的参数估计值。 1 卡尔