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多径环境下扩频导航接收机信号跟踪性能研究
随着GPS、北斗等卫星导航系统的普及，扩频导航技术得到了广泛应用。然而，扩频导航信号在多径环境下容易受到深度衰减、多径干扰和散射等影响，并且容易导致信号跟踪性能的下降，影响导航的精度和可靠性。因此，针对多径环境下扩频导航接收机信号跟踪性能的研究具有重要的意义。
本文首先介绍多径环境对扩频导航信号的影响，然后详细阐述扩频导航接收机的信号跟踪原理，最后重点探讨了在多径环境下提高扩频导航接收机信号跟踪性能的方法和技术。
一、多径环境对扩频导航信号的影响
在多径环境下，扩频导航信号受到来自各个方向的反射、衍射和散射，它们形成的多路传输路径延时不同，相位不同，频率也会发生变化，导致信号的衰减和失真。这种现象称为多径传播效应。多径效应是导致接收机位移误差的主要原因之一。
在多径环境中，扩频导航信号由于被反射、衍射和散射直接和间接地传输到接收机，导致信号的强度和相位都存在明显的变化。接收机收到的信号是由不同传输路径中传播的信号叠加而成的，如果不采取措施，将会导致信号跟踪性能的下降。
二、扩频导航接收机的信号跟踪原理
扩频导航接收机是一种通过解扩频和相位锁定来实现信号跟踪的方法。当接收机接收到扩频导航信号时，先利用某种方法将信号解扩展，然后提取出载波信号，进而锁定其相位，并将解扩和相位锁定的结果反馈给卡尔曼滤波器进行估计和预测，最终得到导航信息。
扩频导航接收机的解扩展部分通常采用数字相关器，其基本原理是将接收信号与事先设定的本地扩频码进行相乘，在长时间自相关的实现下将原信号的带宽扩展到几千倍。
接下来的相位锁定部分是由锁相环（PLL）实现的。PLL可以实现精密的频率和相位检测、界频跟踪和输出稳定等功能。PLL的参数设置对于信号跟踪性能有着至关重要的影响。
三、提高扩频导航接收机信号跟踪性能的方法和技术
1.降低多路径影响
通过增加接收天线的高度来降低多路径影响，并且多采用抗多路径设计的天线。在刻意建筑物或散射体区域下，可以增加衰减、增加接收天线数量、优化跟踪算法等方式来降低多路径影响。
2.优化跟踪算法
可以采用自适应滤波、延迟锁定环（DLL）、卡尔曼滤波等算法来优化信号跟踪性能。
3.提高PLL性能
可以通过优化锁相环的参数、选择合适的环形结构、加入移相网络等方式来提高PLL的性能，从而提高信号跟踪的性能。
4.其他改进方法
还可以采用频域方法、中文特定的卫星选择、建立系统模型等方式来改进信号跟踪性能。
结论
在多径环境下，扩频导航接收机信号跟踪性能容易受到影响，为了提高导航系统的精度和可靠性，需要采取有效的方法和技术来降低多径影响，优化跟踪算法和提高PLL性能。这些方法和技术可以为扩频导航技术的进一步发展提供指导。