基于kalman滤波时间尺度算法的FPGA实现方法研究

摘要：

时间基准的建立和维持对于卫星导航系统至关重要,其稳定性影响着卫星导航系统的稳定度和准确度.时间尺度算法是时间基准建立的重要组成部分,其性能优劣影响着导航系统定位、测速、授时等精度.本文首先仿真验证了kalman时间尺度的可行性和正确性,然后验证了FPGA实现该算法的可行性和有效性.根据仿真结果可知,kalman滤波时间尺度的频率稳定度优于原子钟组内任意一台原子钟的频率稳定度;FPGA中量化误差会引起kalman滤波时间尺度的频率稳定度变差;乘法器复用方法能够大大降低kalman滤波时间尺度中矩阵乘法对于FPGA乘法器资源的需求,但是该方法降低FPGA“在线”处理速度;通过控制kalman过程中误差协方差矩阵矢量值的大小减缓kalman增益的收敛速度,从而防止kalman滤波过程趋于发散.

关键词： 卫星导航系统 时间基准 卡尔曼滤波 频率稳定度 乘法器复用法

作者: 秦晓伟 杜二旺 何冬 王国永

作者单位: 中国空间技术研究院西安分院,西安,中国,710000

会议类型: 国内会议

会议名称: 第九届中国卫星导航学术年会

会议地点: 哈尔滨

会议语种:中文

页码: 1-7

在线出版日期: 2018-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）