通信与网络中的有关通信与网络中的有关GPS信号阻塞引起的信号阻塞引起的EKF算法改进算法改进
引言 随着科技的发展，因为应用的广泛GPS是被我们所熟知的一项技术。GPS就是通过接受卫星信号，进行
定位或者导航的终端。而接受信号就必须用到天线。 GPS卫星信号分为L1和L2，频率分别为1575.42MHZ和
1228MHZ，其中L1为开放的民用信号，信号为圆形极化。信号强度为166-DBM左右，属于比较弱的信号。 这
些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天线。 GPS卫星定位解算是根据伪距、伪距增量等测量值，
计算接收机的位置P、速度V和时间T等信息的过程。目前GPS实时定位解算中最为常用的两种方法为迭代最小
二乘算法（ILS）和扩展卡尔曼滤波（EKF）。为了准确计算接收机的
引言引言
随着科技的发展，因为应用的广泛GPS是被我们所熟知的一项技术。GPS就是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终
端。而接受信号就必须用到天线。 GPS卫星信号分为L1和L2，频率分别为1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1为开放的民用信
号，信号为圆形极化。信号强度为166-DBM左右，属于比较弱的信号。 这些特点决定了要为GPS信号的接受准备专门的天
线。
GPS卫星定位解算是根据伪距、伪距增量等测量值，计算接收机的位置P、速度V和时间T等信息的过程。目前GPS实时
定位解算中最为常用的两种方法为迭代最小二乘算法（ILS）和扩展卡尔曼滤波（EKF）。为了准确计算接收机的三维位置以
及时间未知数的值，解算过程需要至少4颗卫星的测量信息。但是当GPS信号出现遮挡时，接收机只能接收到3颗卫星的测量
信息，解算方程就不够4个，ILS不再适用。引入EKF，利用随着时间推移的多组数据进行实时定位解算，但定位精度也很难满
足用户的需求。
为了解决上述问题，本文提出了一种改进的EKF算法。利用在垂直地面方向上的位置变化缓慢这一运动特性，建立了改进
EKF算法的系统模型，并通过理论分析得到了滤波器参数，最后利用真实的卫星数据进行验证。需要特别指出的是，由于本文
提出的改进EKF算法利用的是在垂直地面方向上的位置变化缓慢的特征，故而该算法的适用场合为车载等地面用户的定位解
算，不适合在垂直地面方向上高速运动的情形。
1 定位解算的系统模型定位解算的系统模型
卫星定位解算的系统模型包括状态模型和观测模型两部分。令向量yt、xt分别表示系统模型的测量值和系统状态参量：
1.1 测量模型测量模型
系统的测量模型描述了系统测量值与系统状态参量之间的关系。伪距与系统状态参量的关系可表示为：
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