ES2860125T3 - Dispositivo de antenas múltiples para el rechazo de trayectos múltiples en un sistema de navegación por satélite y procedimiento asociado - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de estimación de los parámetros de señal útil y de señales de trayecto múltiple originarias de una señal de radiolocalización transmitida por un satélite, por medio de un dispositivo de localización que comprende al menos dos sensores adecuados para recibir dicha señal, estando cada uno de dichos sensores conectado a al menos dos líneas de procesamiento de las señales, comprendiendo cada línea de procesamiento un correlador (C11, C12) y al menos una línea de retardo (R11m) adecuada para introducir un retardo correspondiente a un múltiplo de la duración de integración de los correladores, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - Correlacionar (401) la señal recibida por dichos sensores con un código local por medio de correladores, - Construir (402), para cada sensor, una función de intercorrelación muestreada de la señal recibida con el código local, para diferentes momentos de postcorrelación, - Determinar (403) una función de intercorrelación espacio-temporal a partir de la concatenación de las funciones de intercorrelación obtenidas en la etapa anterior para cada sensor, - Ejecutar iterativamente, para cada señal de trayecto múltiple y la señal útil, las subetapas de: - Restar (404), a la función de intercorrelación espacio-temporal, el o los modelos paramétricos de señales estimadas en las iteraciones anteriores, - Estimar (405) los parámetros representativos de una señal de trayecto múltiple o de la señal útil por aplicación de un algoritmo de máxima verosimilitud al resultado de la resta anterior, estando el procedimiento caracterizado porque dichos parámetros se estiman aplicando las subetapas de: ü Estimar la dirección de llegada de la señal explotando conjuntamente todos los sensores, ü Estimar la amplitud compleja de la señal independientemente para cada sensor, utilizando la dirección de llegada estimada, ü Proyectar la amplitud compleja estimada sobre el subespacio definido por la dirección de llegada estimada para conservar en la estimación independiente de la amplitud compleja, el componente correspondiente a la dirección de llegada estimada en la etapa anterior.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de antenas múltiples para el rechazo de trayectos múltiples en un sistema de navegación por satélite y procedimiento asociado
El campo de la invención se refiere a los sistemas de navegación por satélite y, más particularmente, a los dispositivos de radiolocalización por cálculo de tiempo de propagación de las señales transmitidas por los satélites.
En el presente documento, se entiende por "sistema de navegación por satélite" cualquier sistema dedicado a la navegación de zona amplia, como, por ejemplo, los sistemas existentes GNSS ("Global Navigation Satellite System", "Sistema de navegación por satélite global") llamados GPS, GLONASS o GALILEO, así como todos sus equivalentes y derivados. El experto en la materia conoce bien el principio de localización de los sistemas de navegación por satélite. La señal de radiofrecuencia transmitida por un satélite se codifica y se usa el tiempo que tarda esta señal en alcanzar al receptor a localizar para determinar la distancia entre este satélite y este receptor, llamada pseudodistancia. La precisión de los sistemas de navegación por satélite está afectada por un cierto número de errores. Estos errores se pueden plantear en dos categorías: las contribuciones globales y las contribuciones locales. Se pueden citar para las contribuciones globales, los errores relacionados con el paso de las ondas electromagnéticas en la ionosfera y los errores relacionados con los satélites (errores de órbita y errores de reloj). En lo que se refiere a las contribuciones locales, se pueden citar los errores relacionados con el paso de las ondas electromagnéticas en la troposfera, los errores de reflexión de las señales, los errores relacionados con las interferencias, los errores debidos a las zonas blancas y el ruido de los receptores.
En entorno urbano, como se ilustra por la figura 1, el dispositivo de radiolocalización está particularmente afectado por el fenómeno de reflexión de las señales sobre los obstáculos urbanos como, por ejemplo, las fachadas de edificio. La figura 1 representa un vehículo automóvil que circula en entorno urbano y un satélite que transmite unas señales de radiolocalización. Los trayectos múltiples MP sobre las señales útiles LOS constituyen los fallos preponderantes para la localización. En efecto, las señales de trayectos múltiples MP introducen un sesgo en la estimación del tiempo de propagación de las señales, lo que provoca unos errores de localización del receptor. Es importante poder suprimir o estimar estos trayectos múltiples para mejorar la precisión de localización de los dispositivos de localización.
La solicitud de patente internacional WO 2012/025306 describe un dispositivo de recepción de señales de radionavegación por satélite adecuado para estimar y suprimir los trayectos múltiples que afectan a la señal recibida. Un dispositivo de este tipo comprende varias antenas o sensores y varios correladores.
Un inconveniente de esta solución es que implementa un procedimiento de estimación de los parámetros de las señales de trayectos múltiples que supone que todos los sensores del dispositivo son idénticos y, en particular, que todos presentan unos diagramas de radiación idénticos.
Sin embargo, en la realidad, esta constatación no está verificada y, al contrario, los diagramas de radiación son diferentes, en concreto, debido a fenómenos de acoplamiento. La ausencia de toma en cuenta de estas diferencias puede conducir a hacer inoperante la solución descrita en la solicitud citada anteriormente.
La invención propone un perfeccionamiento del procedimiento y del dispositivo descritos en la solicitud internacional WO 2012/025306 para tomar en cuenta las diferencias de diagramas de radiación de las diferentes antenas del dispositivo de recepción.
De este modo, la invención tiene como objeto un procedimiento de estimación de los parámetros de señal útil y de señales de trayecto múltiple originarias de una señal de radiolocalización transmitida por un satélite, por medio de un dispositivo de localización que comprende al menos dos sensores adecuados para recibir dicha señal, estando cada uno de dichos sensores conectado a al menos dos líneas de procesamiento de las señales, comprendiendo cada línea de procesamiento un correlador y al menos una línea de retardo adecuada para introducir un retardo correspondiente a un múltiplo de la duración de integración de los correladores, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- Correlacionar la señal recibida por dichos sensores con un código local por medio de correladores,
- Construir, para cada sensor, una función de intercorrelación muestreada de la señal recibida con el código local, para diferentes momentos de postcorrelación,
- Determinar una función de intercorrelación espacio-temporal a partir de la concatenación de las funciones de intercorrelación obtenidas en la etapa anterior para cada sensor,
- Ejecutar iterativamente, para cada señal de trayecto múltiple y la señal útil, las subetapas de:
• Restar, a la función de intercorrelación espacio-temporal, el o los modelos paramétricos de señales estimadas en las iteraciones anteriores,
• Estimar los parámetros representativos de una señal de trayecto múltiple o de la señal útil por aplicación de un algoritmo de máxima verosimilitud al resultado de la resta anterior, aplicando las subetapas de:
s Estimar la dirección de llegada de la señal explotando conjuntamente todos los sensores,
s Estimar la amplitud compleja de la señal independientemente para cada sensor, utilizando la dirección
de llegada estimada,
s Proyectar la amplitud compleja estimada sobre el subespacio definido por la dirección de llegada estimada para conservar en la estimación independiente de la amplitud compleja, el componente correspondiente a la dirección de llegada estimada en la etapa anterior.
Según un aspecto particular de la invención, dichos parámetros representativos constan del retardo de propagación, la frecuencia Doppler y la dirección de llegada de una señal.
La invención también tiene como objeto un dispositivo de localización adecuado para discriminar una señal útil de señales de trayectos múltiples, comprendiendo el dispositivo al menos dos sensores de señales de radiolocalización transmitidas por un satélite, estando cada uno de dichos sensores conectado a al menos dos líneas de procesamiento de las señales, comprendiendo cada línea de procesamiento un correlador y al menos una línea de retardo adecuada para introducir un retardo correspondiente a un múltiplo de la duración de integración de los correladores, comprendiendo el dispositivo unos medios de procesamiento de las señales configurados para implementar el procedimiento de estimación de los parámetros de señal útil y de señales de trayecto múltiple originarias de una señal de radiolocalización transmitida por un satélite según la definición de más arriba.
Según un aspecto particular de la invención, un correlador de una primera línea de procesamiento está espaciado una fracción del período de símbolo del código de ensanchamiento con respecto al correlador de una segunda línea de procesamiento.
Según un aspecto particular de la invención, el algoritmo de estimación de máxima verosimilitud es de tipo "SAGE".
Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán mejor a la lectura de la descripción que sigue en relación con los dibujos adjuntos que representan:
- La figura 1, un móvil que recibe las señales de radiolocalización transmitidas por un satélite en un entorno urbano, - La figura 2, un esquema de una arquitectura de dispositivo de localización según la invención,
- La figura 3, varios diagramas que ilustran una función de correlación medida sobre cada canal de recepción para diferentes códigos de ensanchamiento PRN,
- La figura 4, un diagrama de flujo que describe las principales etapas del procedimiento según la invención.
Se recoge, en el presente documento, la descripción del dispositivo de localización descrito en la solicitud internacional WO 2012/025306. El dispositivo de localización según la presente invención se basa en el dispositivo descrito anteriormente en la solicitud citada anteriormente y aporta unas mejoras con respecto a este.
La figura 2 describe una arquitectura de un dispositivo de localización según la invención.
El dispositivo de localización según la invención incluye una pluralidad de sensores A1, A2, An. Estos sensores son unas antenas elementales diseñadas para capturar las señales de radiolocalización transmitidas por los satélites de un sistema de navegación, tal como el sistema GPS o Galileo. La red de sensores A1, A2, An permite obtener la información direccional por muestreo espacial del frente de onda recibida.
El dispositivo de localización incluye, igualmente, unos medios de procesamiento de las señales recibidas por el conjunto de los sensores A1, A2 a An. Unas líneas de procesamiento de señal están conectadas a la salida de cada sensor.
En este párrafo, describimos la cadena de procesamiento de la señal comprendida entre la salida del sensor A1 y los medios de cálculo que implementan el algoritmo de máxima verosimilitud. La presencia de la fase de RF, de descenso de frecuencia y de un eventual convertidor analógico-digital a la salida de cada antena no siendo útil para la comprensión de la invención, estos elementos no se representan en la figura 2, el lector podrá considerarlos como que forman parte de los sensores. El sensor A1 está conectado a una primera línea que incluye sucesivamente un correlador C11 (constituido por un multiplicador y por un integrador), luego, una primera línea de retardo R111 y una ma línea de retardo R11m, estando dichas líneas conectadas en paralelo. La salida de las líneas de retardo está conectada a unos medios de cálculo que pueden implementar un algoritmo de máxima verosimilitud.
El conjunto de los correladores permite obtener una estimación de la función de intercorrelación entre el código local (generado en el receptor) y el código recibido, con el fin de poder estimar los retardos de las diferentes señales.
Las líneas de retardo van a muestrear la señal de postcorrelación con un período de muestreo de Tint, con el fin de poder estimar las frecuencias Doppler de las diferentes señales.
A continuación del procesamiento de correlación, unas líneas de retardo R111 y R11m están conectadas a la salida del integrador. Estas líneas de retardo están dispuestas en paralelos. El desvío introducido por cada línea de retardo siempre corresponde a un múltiplo de la duración de integración del correlador. A título de ejemplo no limitativo, la primera línea de retardo R111 no introduce un retardo, un retardo de Tint es introducido por la segunda línea de retardo R112 y la ma línea de retardo R11m introduce un retardo de (m-1)Tint. La línea de procesamiento puede incluir un número m de líneas de retardo en paralelo, estando cada línea de retardo espaciada una duración Tint correspondiente
a la duración de integración de los correladores. Las líneas de retardo se pueden elaborar por cualquier medio de procesamiento de la señal tanto en analógico como digital. Asimismo, el sensor A1 está conectado a una segunda línea de procesamiento que incluye sucesivamente un correlador C12 espaciado una fracción del período de símbolo del código de ensanchamiento (duración anotada como Te en la figura 2) con respecto al correlador C11 y m líneas de retardo R121 a R12m dispuestas de la misma manera que la primera línea de procesamiento. El sensor A1 se puede conectar a unas tercera y cuarta líneas de procesamiento e, incluso, más que no se presentan en la figura 2. Las líneas de procesamiento que incluyen los correladores C11 y C12 son idénticas. Más generalmente, las estructuras de las líneas de procesamiento a la salida de cada antena son idénticas entre sí.
Según un modo de realización más sencillo, las líneas de procesamiento pueden no incluir unas líneas de retardo. En este caso, las salidas de los correladores están directamente conectadas a los medios de cálculo pP que implementan un algoritmo de máxima verosimilitud.
El dispositivo de localización incluye una pluralidad de sensores A1 a An y cada sensor está conectado a una línea de procesamiento, tal como se ha descrito anteriormente a continuación del sensor A1. Los sensores y las líneas de procesamiento, que incluyen las líneas de retardo, forman una red espacio-temporal de correladores múltiples.
Las líneas de retardo están conectadas directamente sobre unas entradas múltiples a unos medios de cálculo y de procesamiento pP que implementan un algoritmo de máxima verosimilitud. Se pueden implementar varios tipos de algoritmos de máxima verosimilitud. Preferentemente, un algoritmo de tipo SAGE procesa las señales procedentes de las líneas de retardo con la finalidad de estimar los parámetros característicos de las señales recibidas (dirección de incidencia en acimut y elevación, retardo, Doppler, por ejemplo). La estimación de estos parámetros permite discriminar la señal útil de las señales de trayectos múltiples. El algoritmo de máxima verosimilitud es adecuado para procesar las señales que provienen del sistema instalado según una arquitectura espacio-temporal de correladores múltiples.
En la presente invención, contrariamente a las hipótesis tomadas en la solicitud internacional WO 2012/025306, se supone que los sensores A1, A2, An son todos diferentes y, de este modo, presentan unos diagramas de radiación diferentes.
Un ejemplo de módulos de funciones de correlación medidas por medio de un dispositivo, tal como el de la figura 2 se ilustra en la figura 3 para un dispositivo que comprende cuatro antenas, para diferentes secuencias de códigos de ensanchamiento PRN en el mismo momento. En cada uno de los seis diagramas de la figura 3, se han representado las funciones de correlación obtenidas para cada uno de los cuatro canales de recepción. Se observa en estas figuras que las funciones de correlación medidas son diferentes para cada canal de recepción y también son diferentes según el código de ensanchamiento PRN usado.
De estos dos diagramas resulta que las ganancias difieren entre las diferentes antenas de un dispositivo en función de la dirección de llegada de las señales. De este modo, la aplicación del método de estimación de los parámetros de las señales de trayectos múltiples, tal como se describe en la solicitud internacional WO 2012/025306, es inoperante, ya que conduce a hacer aparecer virtualmente unas señales no recibidas. En efecto, este método considera que las ganancias de antenas son idénticas para cada uno de los canales de recepción.
La figura 3 identifica, además, en forma de símbolos "+" los niveles teóricos recibidos, que toman en cuenta unas mediciones en cámara anecoica, de los diagramas de radiación de las antenas. Se puede verificar ahí que estos niveles no se superponen a los picos de correlación de las señales medidas y que tampoco se reproduce la clasificación de los canales.
Por último, esta figura identifica en forma de símbolos "*" los niveles estimados de las señales recibidas por medio de la presente invención. Se puede verificar ahí, esta vez, que los niveles estimados corresponden, efectivamente, a los niveles recibidos sobre los cuatro canales de recepción, lo que valida el aporte de la invención.
Ahora, se detallan las etapas del cálculo de los parámetros de las señales (trayecto directo y trayectos múltiples) recibidas por el dispositivo de la figura 2.
La expresión y(t) de la señal llevada a la banda base a la salida de antenas idénticas puede ponerse en la forma:
l -i
y(0 = X a(^ , (pt ) x x e x p ( 2 jn;.vl .t) x c ( t - T ¡ ) b(í)
1=0
donde el índice "I" corresponde al número de trayectos recibidos para una misma señal (trayecto directo y ecos), estando el número '0' afectado al trayecto directo, a(9,y) representa el vector direccional de la red de antenas en función de los ángulos de llegada 9 et y de cada señal. yi representa la amplitud compleja de la señal, vi su frecuencia Doppler, ti su retardo de propagación, c(.) el código de ensanchamiento y, por último, b(.) representa el vector de ruido térmico a la salida de cada antena.
Esta señal atraviesa, a continuación, los correladores representados en la figura 2. La expresión X de la señal recibida de postcorrelación para la arquitectura STAP de correladores múltiples propuesta puede ponerse en la siguiente forma vectorizada:
Se recuerda que m representa el número de líneas de retardo por línea de procesamiento, p designa el número total de líneas de procesamientos por antena y n representa el número de antenas.
bmpjnt representa el vector de ruido térmico a la salida de cada antena integrado sobre una duración T¡nt, Yi representa el vector de los parámetros a estimar para el trayecto 'l' y X, Xi y bmpjnt son de dimensión mxnxp.
Se anotan m y Vri los retardos y defases Doppler relativos del trayecto 'l' con respecto al trayecto directo. El correlador es esclavo del trayecto directo y comete un error eT sobre el código (retardo contado positivamente) con respecto al
trayecto de referencia de índice '0' y ev sobre la frecuencia del trayecto directo, designa la amplitud compleja de la señal de postcorrelación. La anotación (,)r representa la transpuesta de un vector, (,)H representa la transpuesta-Rr conjugada de un vector y el operador ® representa el producto de Kronecker. La matriz de correlación temporal ^ de la señal se construye de la siguiente manera:
- Al principio, las salidas de correladores múltiples se concatenan en un vector de columna para reconstruir una función de intercorrelación muestreada de la señal recibida con el código local.
- Estas funciones de intercorrelación obtenidas para diferentes momentos de postcorrelación siempre se concatenan en un vector de columna para trazar la evolución temporal de las funciones de intercorrelación. Esta evolución temporal permitirá caracterizar los Doppler relativos de los ecos.
con r() la función de intercorrelación de un código recibido con su réplica local.
Se supone que los defases Doppler relativos son constantes sobre la duración de procesamiento m. T¡nt, los retardos
^ r l ,m = ? r L 0 m ~ jT ^ in t
relativos evolucionan como: ' c donde fc designa la frecuencia portadora de la señal.
Según la arquitectura espacio-temporal de correladores múltiples propuesta en la figura 2, la matriz de autocorrelación
temporal del ruido de postcorrelación es igual a la del código local de precorrelación y es independiente del Doppler, se escribe:
Suponiendo el ruido blanco espacialmente, la matriz de autocorrelación espacio-temporal del ruido de postcorrelación se escribe:
R
Por último, se anota la matriz de correlación espacio-temporal
Rhc (eT - r ri, ev - v H) = R HC (eT - t rl , ev - vrl )x [l„, 0 R ;1 ]
sea:
El principio del algoritmo SAGE consiste en descomponer la señal recibida sobre el conjunto de los trayectos y en estimar, por máxima verosimilitud, los parámetros de cada trayecto.
Para la arquitectura y el modelo de señal propuesto, lo opuesto de la función Log-verosimilitud A/ (^/) para el trayecto '/' se escribe con una constante y un coeficiente multiplicativo de aproximación:
A ,(V ,) = ( x , ( y , ) - X , ) " x C - , x ( x , ( v , ) - X , )
donde la anotación A designa la estimada de una magnitud. Entonces, se muestra que maximizar la verosimilitud para el trayecto '/' equivale a maximizar el término 'V 'l'/) definido por:
La fase "E-Step" del algoritmo SAGE consiste en aislar un trayecto particular y la fase "M-Step" consiste en estimar los parámetros del trayecto por máxima verosimilitud. Entonces, se repite sobre el conjunto de los trayectos, luego se vuelve a repetir iterativamente hasta convergencia del algoritmo. El criterio de convergencia trata, generalmente, sobre la norma de la actualización del vector de los parámetros a estimar. Igualmente, se puede añadir un criterio sobre la amplitud del trayecto a estimar para distinguirlo del ruido.
La puesta en ecuación de las fases "E-Step" y "M-Step" en modo de seguimiento es la siguiente.
Durante la fase "E-Step", el modelo paramétrico de las señales estimadas en las iteraciones anteriores se resta de las señales recibidas de la siguiente manera:
El modelo paramétrico de señal se actualiza de la siguiente manera para tomar en cuenta unas amplitudes de la señal recibida potencialmente diferentes sobre las diferentes antenas de recepción:
Bajo esta última forma, la amplitud compleja ya no es un escalar, sino un vector de dimensión igual al número de canales de recepción del dispositivo según la invención.
Durante la fase "M-Step", los parámetros de la siguiente señal de trayecto múltiple (de entre las L-1 señales de trayectos múltiples y la señal útil) se estiman de la siguiente manera.
En primer lugar, se buscan el retardo y el Doppler relativos de la señal a estimar. Con el fin de reducir la carga computacional, al principio, se construye el vector Yio que explota las estimadas de los DOA (dirección de llegada de las señales), luego, se maximizan las verosimilitudes para el retardo y el Doppler relativo en la vecindad de las soluciones de la iteración anterior:
A continuación, se buscan las direcciones de llegada (DOA) de la señal a estimar sobre los diferentes sensores. Con el fin de reducir la carga computacional, al principio, se construye el vector Z« que explota las estimadas de los retardos y Doppler relativos, luego, se maximizan las verosimilitudes para las DOA en la vecindad de las soluciones de la iteración anterior:
Z,n = [ l „ ® R ? ( 4 - í rl, í „ - r J x X ln
Por último, se determina la amplitud compleja de postcorrelación de la señal a estimar para cada sensor suponiendo las diferentes amplitudes, a priori, para cada sensor.
Para esto, se efectúa una estimación independiente de las amplitudes complejas sobre las diferentes antenas:
Luego, se proyecta el vector resultante sobre el subespacio definido por la dirección de llegada estimada:
Donde el operador "•" designa un producto de vectores término por término y o la amplitud compleja estimada en la última etapa ya no es un escalar, sino un vector de dimensión el número de canales de recepción del dispositivo según la invención.
Dicho de otro modo, se conserva, en la estimación independiente de la amplitud compleja, el componente correspondiente a la dirección de llegada estimada en la etapa anterior. De este modo, se da preferencia a la dirección de llegada estimada.
En la práctica, se entiende que la matriz de correlación espacio-temporal R H no tendrá que volver a calcularse digitalmente sobre la marcha durante el procesamiento por el receptor, con el fin de no hacer pesada la carga computacional. En el peor de los casos, se podrán precalcular y almacenar unos valores digitales, incluso, bajo ciertas hipótesis, se podrá proponer una solución analítica.
Por ejemplo, si se ignora la evolución del retardo en función del Doppler relativo (lo que equivale a ignorar una variación del orden de 6.10-10 s para un Doppler de 100 Hz y una duración de observación de 10 ms) y que el término (£j-Tri) es múltiplo del paso de tiempo entre los correladores, entonces, cada bloque (término correspondiente a 1 línea de retardo R c
de postcorrelación) de la matriz ' se lleva a un Dirac multiplicado por un término de fase:
T
' d P(k )xexp[-2 jx . (£v - v J T j '
8P(k ) x exp[-2 jx . (ev - v A).2.Tint]
R c {kTe,ev - v , ) < . >
8P (k)xexp[- 2j7T.(£v ~Vrl ).m.Tint ]
con:
La figura 4 esquematiza, sobre un diagrama de flujo, las principales etapas del procedimiento de estimación de los parámetros de las señales de trayectos múltiples y de la señal útil, según la invención.
Una primera etapa 401 del procedimiento consiste en correlacionar la señal recibida por los sensores con un código local por medio de los correladores del dispositivo.
Una segunda etapa 402 del procedimiento consiste en construir, para cada sensor, una función de intercorrelación muestreada de la señal recibida con el código local.
Una tercera etapa 403 del procedimiento consiste en determinar una función de intercorrelación espacio-temporal a partir de la concatenación de las funciones de intercorrelación obtenidas en la etapa anterior para cada sensor. Luego, se estiman, de manera iterativa, los parámetros representativos de la señal útil y de las señales de trayecto múltiple por aplicación de un algoritmo de máxima verosimilitud.
Para esto, en cada iteración, se resta durante la etapa 404, a la función de intercorrelación espacio-temporal, el o los modelos paramétricos de señales cuyos parámetros representativos se han estimado en las iteraciones anteriores. Luego, se estiman, en la etapa 405, los parámetros representativos de una señal de trayecto múltiple o de la señal útil por aplicación de un algoritmo de máxima verosimilitud al resultado de la resta anterior. Esta etapa 405 comprende al menos las siguientes subetapas:
- Estimar la dirección de llegada de la señal explotando conjuntamente todos los sensores,
- Estimar la amplitud compleja de la señal independientemente para cada sensor,
- Proyectar la amplitud compleja estimada sobre el subespacio definido por la dirección de llegada estimada. La invención permite discriminar la señal útil de las señales de trayectos múltiples tomando en cuenta las diferentes características de los canales de recepción del dispositivo. Esta ventaja se obtiene a causa de la estimación independiente de la amplitud compleja de la señal recibida por cada sensor.
La invención se aplica a las estaciones terrestres de referencia o de observación de las constelaciones de satélites de navegación. Esta invención se puede usar en unos terminales móviles para mejorar la solución de navegación en unos entornos urbanos, incluso, aeroportuarios.
Claims (5)
1. Procedimiento de estimación de los parámetros de señal útil y de señales de trayecto múltiple originarias de una señal de radiolocalización transmitida por un satélite, por medio de un dispositivo de localización que comprende al menos dos sensores adecuados para recibir dicha señal, estando cada uno de dichos sensores conectado a al menos dos líneas de procesamiento de las señales, comprendiendo cada línea de procesamiento un correlador (C11, C12) y al menos una línea de retardo (R11m) adecuada para introducir un retardo correspondiente a un múltiplo de la duración de integración de los correladores, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- Correlacionar (401) la señal recibida por dichos sensores con un código local por medio de correladores, - Construir (402), para cada sensor, una función de intercorrelación muestreada de la señal recibida con el código local, para diferentes momentos de postcorrelación,
- Determinar (403) una función de intercorrelación espacio-temporal a partir de la concatenación de las funciones de intercorrelación obtenidas en la etapa anterior para cada sensor,
- Ejecutar iterativamente, para cada señal de trayecto múltiple y la señal útil, las subetapas de:
• Restar (404), a la función de intercorrelación espacio-temporal, el o los modelos paramétricos de señales estimadas en las iteraciones anteriores,
• Estimar (405) los parámetros representativos de una señal de trayecto múltiple o de la señal útil por aplicación de un algoritmo de máxima verosimilitud al resultado de la resta anterior, estando el procedimiento caracterizado porque dichos parámetros se estiman aplicando las subetapas de:
s Estimar la dirección de llegada de la señal explotando conjuntamente todos los sensores,
s Estimar la amplitud compleja de la señal independientemente para cada sensor, utilizando la dirección de llegada estimada,
s Proyectar la amplitud compleja estimada sobre el subespacio definido por la dirección de llegada estimada para conservar en la estimación independiente de la amplitud compleja, el componente correspondiente a la dirección de llegada estimada en la etapa anterior.
2. Procedimiento de estimación según la reivindicación 1, en el que dichos parámetros representativos constan del retardo de propagación, la frecuencia Doppler y la dirección de llegada de una señal.
3. Dispositivo de localización adecuado para discriminar una señal útil de señales de trayectos múltiples, comprendiendo el dispositivo al menos dos sensores (A1, A2) de señales de radiolocalización transmitidas por un satélite, estando cada uno de dichos sensores conectado a al menos dos líneas de procesamiento de las señales, comprendiendo cada línea de procesamiento un correlador (C11, C12) y al menos una línea de retardo (R11m) adecuada para introducir un retardo correspondiente a un múltiplo de la duración de integración de los correladores, comprendiendo el dispositivo unos medios de procesamiento de las señales (|j P) configurados para implementar el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores.
4. Dispositivo de localización según la reivindicación 3, en el que un correlador (C11) de una primera línea de procesamiento está espaciado según una fracción del período de símbolo del código de ensanchamiento con respecto al correlador (C12) de una segunda línea de procesamiento.
5. Dispositivo de localización según una de las reivindicaciones 3 o 4, en el que el algoritmo de estimación de máxima verosimilitud es de tipo "SAGE".
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