Mô hình đo lường gồm tập giám sát z có thê đánh giá các trạng thái x. Vector trạng thái x có liên quan tới vector giám sát x :
(2.2) Zk là vector đo lường.
Hk là ma trận thiết kế. vk là vector nhiễu đo lường.
M i bộ lọc dưới sự so sánh là các bộ lọc Kalman mở rộng lặp do sử dụng mô hình phép đo phi tuyến tính tự nhiên.
Bảng .2. Hai bước phải được thực hi n của bộ lọc
1) Sự rời rạc hóa ma trận động.
Nguyễn Xuân Tiến
36 x là các trạng thái của hệ thống động.
F là ma trận hằng số biểu diễn động lực học của hệ thống. G là ma trận tạo hình cho nhiễu trắng đầu vào.
w là hàm cưỡng bức ngẫu nhiên,nhiễu Gaussian zero mean. Zk là vector đo lường.
Hk là ma trận thiết kế. vk là vector nhiễu đo lường.
Cấu trúc này của bộ lọc Kalman được sử dụng cho hai trường hợp dưới nghiên cứu: bộ lọc Kalman khác nhau và bám bộ lọc Kalman kết hợp. Để có thể so sánh công bằng giữa hai bộ lọc, đ i hỏi phải theo chính xác các bước trong bộ thu phần mềm.
Hình 1 là biểu đồ luồng bộ thu phần mềm. Bắt đâì với sự thu nhận L1 và L5 và đồng bộ bit sau đó tiếp tục bám tần số và sau đó bám pha trên m i tín hiệu. Trên
Nguyễn Xuân Tiến
37
quan điểm đó, một trong hai tín hiễu quyết định tách riêng. Sau khi khóa pha, bộ thu tiếp tục với việc bám bộ lọc riêng rẽ hoặc là bám bộ lọc kết hợp.
Mô hình động cho các trạng thái giống nhau với hai bộ lọc.
2.2.2.1 Bộ lọc Kalman riêng rẽ
Hình 3.1 đưa ra các bước bám m i tín hiệu L1 và L5. Với tín hiệu L1 tín hiệu đến thực hiện xóa bỏ sóng mang nhờ xóa bỏ mã. Đầu ra quá trình này được áp dụng cho bộ lọc Kalman để chiết suất các l i bám và đùng để cập nhật NCOs.
Hình 2.1. Các bước bám tín hi u L và L5
Tín hiệu L5 thực hiện các bước tương tự, loại bỏ sóng mang nhờ loại bỏ mã. Một bước mới là yêu cầu xóa bỏ mã NH. Khi chỉ sử dụng tín hiệu hoa tiêu L5 các mã NH20 cần được xóa bỏ. Các bước tiếp theo tương tự như tín hiệu L1.
Nguyễn Xuân Tiến
38
Các trạng thái được ước lượng trong bám tín hiệu đơn là: biên độ tín hiệu, l i pha mã, l i pha sóng mang. Nhiễu quá trình gia tốc sóng mang tính từ động lực học tín hiệu. Biên độ như là bước ngẫu nhiên và nhiễu quá trình được kỳ vọng thu hút rung động cấp tín hiệu. L i pha mã được ước lượng từ l i tần số sóng mang với hai nhiễu xử lý thành phần wτ1 và. Thành phần bước ngẫu nhiên tín toán từ bất kỳ sự trệch l i tầng điện ly nào và các nhiễu xử lý pha từ các ảnh hưởng chập chờn bộ dao động. Các trạng thái được ước tính và phương trình không gian trạng thái tương ứng:
x là các trạng thái được ước lượng từ tín hiệu ký hiệu.
(2.3)
ß là biến đổi đơn vị radian thành đơn vị chip cho tín hiệu ký hiệu và w là nhiễu quá trình của số lượng ký tự.
Mô hình đo lường
Với m i tín hiệu, thực hiện các sự giám sát từ sáu đầu ra bộ tương quan có thể , pha cầu phương và đồng pha sớm và muộn của các hàm tương quan (IP, QP, IE, QE, IL, QL).
Các bộ tương quan sau đó được sử dụng để ước tính các thông số trạng thái. Vector z có thể được viết lại như sau:
Nguyễn Xuân Tiến (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
39
(2.4)
2.2.2.2 Nhiễu quá trình
Nhiễu quá trình là một nhân tố quan trọng phải được hiệu chỉnh cùng với hai thành phần bộ so sánh. Trong việc bám bộ lọc riêng rẽ chúng ta có 5 mật độ phổ nhiễu quá trình cho m i tín hiệu L1 và L5, c n ở bộ lọc Kalman kết hợp chúng ta có 8 mật độ phổ nhiễu quá trình.
Các thông số điều chỉnh chính có thể chia thành:
Độ lệch hướng chuẩn biên độ: do sự biến đổi mức tín hiệu.
Sự phân kỳ mã sóng mang.
Đường mật độ phổ tầm nhìn thấy.
Hai nhiễu quá trình khác là pha và tần số sóng mang.Các thông số hiệu chỉnh bộ lọc Kalman kết hợp tương tự với thống sô bộ lọc Kalman riêng mà ở đó 5 thông số hiệu chỉnh được đã được giải quyết.