【摘 要】
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GPS给导航定位及大地测量等学科带来了一场革命性的变革。它具有速度快、全天候、自动化程度高、测站间无需通视、可同时测定点的三维位移等优点,因而广泛应用于各种形式(如
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GPS给导航定位及大地测量等学科带来了一场革命性的变革。它具有速度快、全天候、自动化程度高、测站间无需通视、可同时测定点的三维位移等优点,因而广泛应用于各种形式(如大坝、桥梁或工程结构等)的变形监测。近些年,GPS在高精度变形监测中的应用非常广泛,为保持建筑物安全起到了巨大的作用。 本文首先阐述了研究多路径效应的现实意义,并对目前国内外多路径的研究现状及其存在的问题进行了总结;其次是分析了多路径效应的信号特征,并利用多路径信号的频率特性,对基于小波分析和基于FIR滤波器设计的多路径效应研究;最后,通过算例分析,比较了两种方法减弱多路径效应对变形监测的影响,得到了满意结果。本文主要研究内容如下: 1、从数学角度出发,用函数形式描述了GPS观测中多路径效应,并分析了多路径效应的信号特征; 2、鉴于GPS多路径效应的信号特征,提出了基于相关系数最大法的小波分析多路径提取方法。小波分析时,最主要的问题是小波基的选择和小波分解层数的确定方法。本文在应用小波分析多路径效应时,利用连续天多路径效应之间的强相关性,根据其相关系数最大法解决了以往对小波分解层数的确定问题;通过单历元变形监测坐标序列的小波滤波分析验证了本方法的可行性; 3、根据GPS多路径低频特性,提出了基于FIR滤波器设计的GPS多路径效应提取方法。在分析这一方法时,首先介绍了FIR滤波器的设计过程,包括滤波器的截止频率、滤波器的阶数以及窗函数等;其次是根据变形监测单历元坐标,利用设计好的FIR滤波器提取多路径;最后通过算例验证了本方法的有效性。 4、最后,对基于小波分析和基于FIR滤波器设计的多路径效应提取进行了比较。从对应天之间多路径和滤波后的坐标的协方差矩阵可以看出,所提取的多路径效应是一致的。对所提取多路径后的坐
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