EMD在GPS信號(hào)去噪中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科技與時(shí)代的不斷進(jìn)步，GPS以其全天候、高精度、高效率、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)在我們的日常生活中扮演著十分重要的角色。諸如在船舶遠(yuǎn)洋、汽車導(dǎo)航、飛機(jī)航路引導(dǎo)、城市智能交通管理、緊急救生、個(gè)人野外旅游或者探險(xiǎn)定位等方面，GPS都起著不可或缺的作用。這些精密導(dǎo)航定位結(jié)果都來自于對 GPS信號(hào)的解算，故能否擁有準(zhǔn)確的GPS信號(hào)對于應(yīng)用結(jié)果的好壞來說至關(guān)重要。GPS信號(hào)在發(fā)送與接收的過程中會(huì)受到多種誤差的影響，如衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲、

2、對流層延遲、接收機(jī)鐘差等。這些誤差附著在GPS信號(hào)上，使GPS信號(hào)與真實(shí)信號(hào)產(chǎn)生一定的偏差。在解算過程中這些誤差也會(huì)對解算結(jié)果的精度產(chǎn)生一定的影響，最終降低應(yīng)用結(jié)果的準(zhǔn)確度，這對于日常使用和科研都是十分不利的，所以對 GPS信號(hào)進(jìn)行去噪處理是十分必要的。
　　本文主要完成的工作如下：
　　（1）對現(xiàn)有時(shí)頻分析法的分析。對于傳統(tǒng)的時(shí)頻分析法，包括短時(shí)Fourier變換，小波變換和Winger-Ville分布的分類、概念等進(jìn)行總

3、結(jié)，并指出它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，然后引出EMD分析法，從瞬時(shí)頻率、固有模態(tài)函數(shù)、算法流程、Hilbert譜和邊際譜幾個(gè)方面對其進(jìn)行詳盡的闡述，并以一個(gè)仿真實(shí)例進(jìn)行說明。
　?。?）EMD方法探討及端點(diǎn)效應(yīng)抑制方法改進(jìn)。詳細(xì)分析了由美籍華人 Norden E.Huang提出的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法(Empirical Mode Decomposition, EMD)，解釋了其基本原理和分解過程。并將 EMD應(yīng)用于信號(hào)分解，得到一組固有模態(tài)函數(shù)

4、（Intrinsic Mode Function, IMF）和一個(gè)趨勢分量。同時(shí)對EMD方法的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對理論依據(jù)、端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊等問題進(jìn)行了探討，對于端點(diǎn)效應(yīng)的抑制提出一種新的解決方法。
　?。?）GPS信號(hào)的去噪分析。針對GPS信號(hào)中噪聲影響解算精度的問題，將改進(jìn)的 EMD，即將互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition, CEEMD