定位装置及其信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示一种定位装置及其信号处理方法，该方法包括下列步骤。接收一卫星信号，以产生一距离信息。依据该距离信息与一参考坐标信息，以产生一距离修正量。利用一经验模态分解法，以迭代方式对该距离修正量进行处理，以产生多个模态函数。分析该些模态函数，以筛选部分的该些模态函数作为一校正距离修正量输出。该定位装置包括接收单元、计算单元与处理单元。从而可有效滤除原始距离修正量中具有的多路径噪声及接收机噪声误差，以提供较准确的距离修正量给全球导航卫星系统，使全球导航卫星系统的定位信息更为准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种信号处理方法，特别有关于一种。
技术介绍
全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite Systems,GNSS),其可于地球表面绝大部分地区提供准确的定位。由于全球导航卫星系统可指引使用者依循正确道路行进，因此使用者可减少观看地图或随时注意路标的负担。然而，全球导航卫星系统所依赖的定位信号却会因来自卫星的误差、大气的影响、多路径效应与接收机噪声误差(含热噪声及信号干扰)，而导致定位成果变差。一般全球导航卫星系统定位的准确度约可在10 25公尺以内的误差范围。为了改善前述全球导航卫星系统的定位准确度，可通过差分全球导航卫星系统(Differential GNSS, DGNSS)的原理来协助修正定位的误差，以将定位的准确度大幅提高 至I 5公尺的误差范围。但是，差分全球导航卫星系统取得修正信号时，所接收到距离信号中的多路径效应及接收机噪声误差，会造成差分全球导航卫星系统所产生的定位修正量不够准确，进而使得定位准确度仍可改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以改善定位准确度。本专利技术所揭示的一种定位装置的信号处理方法，包括下列步骤。接收一卫星信号，以产生一距离信息。依据该距离信息与一参考坐标信息，以产生一距离修正量。利用一经验模态分解法，以迭代方式对该距离修正量进行处理，以产生多个模态函数。分析该些模态函数，以筛选部分的该些模态函数作为一校正距离修正量输出。本专利技术另揭示一种定位装置，包括接收单元、计算单元与处理单元。接收单元用以接收一卫星信号。计算单元耦接接收单元，依据卫星信号，产生一距离信息，并依据距离信息与一参考坐标信息，计算出一距离修正量。处理单元耦接接收单元，用以利用一组态模态分解法，以迭代方式对距离修正量进行处理产生多个模态函数，且分析前述的模态函数，以筛选出部分的模态函数作为一校正距离修正量输出。相较于现有技术，利用本专利技术的，可有效滤除原始距离修正量中具有的多路径噪声及接收机噪声误差，以提供较准确的距离修正量给全球导航卫星系统，使全球导航卫星系统的定位信息更为准确。附图说明图I为第一实施例的定位装置的方块图。图2为第一实施例的距离修正量、校正距离修正量的波形图。图3为第一实施例的距离修正量、校正距离修正量的局部放大波形图。图4为第二实施例的定位装置的信号处理方法流程图。图5为图4的步骤S430的一实施范例。图6为图4的步骤S440的一实施范例。具体实施方式请参考图I所示，其为第一实施例的定位装置的方块图。本实施例的定位装置100可以是差分全球导航卫星系统(Differential Global NavigationSatellite Systems,DGNSS)，其适于提供较精确的距离修正量给全球导航卫星系统150使用，以使全球导航卫星系统的定位信息更加准确。定位装置100包括接收单元110、计算单元120、处理单元130与发送单元140。接收单元110用以接收一卫星信号。也就是，定位装置110通过信号接收单元110 与卫星连接，以接收卫星所发送的卫星信号。计算单元120耦接接收单元110，用以依据卫星信号，以产生距离信息，并依据距离信息与一参考坐标信息，计算出一距离修正量。处理单元130稱接计算单元120,用以利用一经验模态分解法(EmpiricalModeDecomposition, EMD)，以迭代方式对距离修正量进行处理来产生多个模态函数。接着，将前述模态函数进行分析，以筛选部分的模态函数作为一校正距离修正量输出。如此一来，可有效滤除原始距离修正量中的多路径噪声与接收机噪声，以输出较为精确的校正距离修正量。发送单元140耦接处理单元130，用以将处理单元130所产生的校正距离修正量发送至全球导航卫星系统150，使得全球导航卫星系统150能更准确的产生定位信息，如定位的误差范围约在I公尺内。在本实施例中，处理单元130可以是微处理器、多核心微处理器或数组、信号处理器或组件可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)。上述以大略说明了处理单元130的操作，以下将进一步说明处理单元的详细操作流程。首先，处理单元130读取计算单元120所产生的距离修正量X (t)，并对距离修正量x(t)进行极值寻找的处理，以取得距离修正量x(t)中的一极大值群与一极小值群。当寻找出最大值群与最小值群时，处理单元130会利用立云方线(cubicspline)对最大值群与最小值群进行处理，以产生一上包络线EMAX与一下包络线EMIN。详细来说，处理单元130利用立云方线将极大值群中的所有极大值连接成一上包络线，并利用立云方线将极小值中的所有极小值连接成一下包络线。之后，处理单元130将上包络线EMAX与下包路线EMIN进行计算，以产生一平均包络线m(t)。在本实施例中，平均包络线m(t)为上包络线EMAX与下包络线EMIN的平均值，即m(t) = (EMAX+EMIN)/2。在取得平均包络线m(t)后，处理单元130将距离修正量x(t)减去平均包络线m(t)，以产生一分量信号d(t)，即d(t) =x(t)-m(t)。接着，处理单元130会判断所计算出的分量信号d(t)是否满足一模态函数条件。若判断出分量信号不满足模态函数条件，处理单元130会以此分量信号d(t)取代目前距离修正量，并重复前述对距离修正量X(t)的处理，直到求出满足模态函数条件的分量信号，并将所求得的分量信号视为一模态函数，以做后续的处理。另一方面，若判断出分量信号d(t)满足模态函数条件，则处理单元130将此分量信号d(t)视为一模态函数分量IMFi (t),例如本质模态函数(IntrinsicMode Function,MF)，其中i初始设为O。之后，处理单元130将距离修正量x(t)减去前述所求得的模态函数IMFi (t)，以得到一剩余信号Ri (t)，并判断所求得的剩余信号Ri (t)是否满足一停止条件。若判断出剩余信号Ri (t)未能满足一停止条件，则处理单元130将此剩余信号Ri (t)取代距离修正量X (t)，并重复前述对距离修正量x(t)的处理，直到求出满足模态函数条件的分量信号，并将所求得的分量信号视为一模态函数分量，例如IMFi+1(t)。接着，处理单元130依据距离修正量X (t)与模态函数MFi+1 (t)，求得剩余信号Ri+1 (t)，直到至少后续的一剩余信号满足停止条件为止。另一方面，若判断出剩余信号Ri (t)满足停止条件，则输出符合的多个模态函数。在本实施例中，由于多路径误差的变化周期约为几分钟，而接收机热噪声误差则为白噪声(white noise)，其变化较为快速，因此处理单元130会以多路径与接收机噪声误差的物理特性作为判断的准则。也就是说，处理单元130会将模态函数的变化周期与一预 设时间做比较，而预设时间例如为10分钟。接着，若判断出模态函数的变化周期小于预设时间，处理单元130将此模态函数视为噪声。若判断出模态函数的变化周期大于预设时间，处理单元130将此模态函数视为有意义的信号。如此一来，可通过分析所取得的模态函数的变化周期，而滤除距离修正量中所夹带的多路径噪声与接收机噪声误差，使得校正距离修正量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位装置的信号处理方法，其特征在于，包括：接收一卫星信号，以产生一距离信息；依据该距离信息与一参考坐标信息，以产生一距离修正量；利用一经验模态分解法，以迭代方式对该距离修正量进行处理，以产生多个模态函数；以及分析该些模态函数，以筛选部分的该些模态函数作为一校正距离修正量输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林修国，刘啸烈，
申请(专利权)人：神讯电脑昆山有限公司，神基科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：