Atténuation des trajets multiples et des interférences GNSS à l'aide de méthodes bayésiennes

GNSS Multipath and Interference Mitigation Using Bayesian Methods

• Auteur / Autrice : Cheng Cheng
• Direction : Jean-Yves Tourneret, Vincent Calmettes, Quan Pan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, Image, Acoustique et Optimisation
• Date : Soutenance le 16/07/2015
• Etablissement(s) : Toulouse, ISAE en cotutelle avec Northwestern Polytechnical University (Chine)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Équipe d'accueil doctoral Signal, communication, antenne et navigation, radar (Toulouse, Haute-Garonne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse, Haute-Garonne). Département électronique, optronique et signal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Yves Tourneret, Vincent Calmettes, Quan Pan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Satellites

Traitement du signal

Mots clés libres

Récepteurs GNSS

Satellites

Global Navigation Satellite Systems (GNSS)

Satellites

Résumé

Les récepteurs GNSS sont utilisés pour estimer la position et la vitesse d’un véhicule à partir de signauxtransmis par des satellites. L’estimation est habituellement réalisée en plusieurs étapes. Lesparamètres des signaux qui concernent le délai de propagation, la phase et la fréquence Dopplerde la porteuse, sont estimés et exploités pour estimer des mesures de pseudo-distances et de delta-distances.Ces mesures sont ensuite utilisées comme observation de la position et de la vitesse parl’algorithme de navigation qui délivre l’état du véhicule. En environnement GNSS dégradé les signauxémis par les satellites GPS peuvent subir des réflexions, des réfractions, et suivre ainsi deschemins multiples, communément connus sous le nom de multi-trajets. Ces signaux induisent desdéformations du signal à différents niveaux dans les récepteurs. En particulier il en résulte une distorsiondes fonctions de corrélation et des fonctions de discrimination, ce qui conduit à des erreursdans les estimées de pseudo-distances et de delta-distances et, en conséquence, à une erreur depositionnement. Bénéficiant d’un état de l’art des approches développées pour l’atténuation deseffets des interférences, de nouvelles techniques sont proposées dans cette thèse afin de réduirel’impact des MT sur les performances des récepteurs, et d’améliorer ainsi la précision de positionnementGPS.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receivers calculate the user position, velocity and timeby using the signals received from a set of navigation satellites. In constricted environments, suchas urban canyons or other intensive obstruction scenarios, the signal transmitted by the satelliteis subject to reflection or diffraction and can follow different paths, commonly known as multipath(MP) interferences, before arriving at the antenna of the GNSS receiver. The MP interferencesaffect the signal processing results at different stages in the receiver. For instance, MP signals modifythe correlation and discriminator functions and can introduce errors in pseudo-range (PR) andcarrier phase measurements, resulting finally in GNSS-based positioning errors. Therefore the MPinterference can be considered as a dominant error source in these complex situations. This thesisinvestigates MP mitigation techniques based on signal processing methods at different stages ofthe GNSS receiver. By analyzing and comparing the state-of-the-art MP mitigation approaches, innovativeMP mitigation techniques are proposed in order to reduce the impact of MP interferenceson the GNSS receiver, and to improve the positioning accuracy based on GNSS