Ref: Byun. 2002

        馮曉超， GNSS接收機抗多徑技術， 2010

多徑抑制手段包括接收機內的訊號處理手段和接收機外的訊號處理手段。

1. 天線

  1.1  天線增益控制

    多徑的來源主要來自於訊號反射、折射和散射訊號等多種訊號通過不同途徑達到天線。非直射訊號帶來的傳播距離上的延遲，導致了多徑誤差的產生。

    由於大部分的多徑訊號來自於水平方向附近，通過抑制接近水平方向的天線增益，可以降低多徑的干擾。

    然而這種方式通常需要天線陣列、大的天線孔徑或者其他的工藝，在靜態基站的情況下比較適用，在需要全向增益和小型天線尺寸的高動態情況下並不適用。

    1.2. 天線極化

    天線的極化可能會導致額外的多徑誤差。接收到的GPS訊號是右旋圓極化，理論上來說，在理想導體的反射後，右旋圓極化會變成左旋圓極化，這種訊號理想GPS天線無法接收。實際情況下，右旋圓極化的天線對右旋圓極化訊號和左旋圓極化的訊號敏感度並不一致，這也提供了對於多徑反射訊號的一定程度上的衰減。

    1.3 Choke-Ring天線

    在天線下放置射頻吸收材料，可以一定程度上抑制多徑誤差，進而提高天線的增益。這也是在天線下放置金屬盤想法的來源，這種方式可以抑制從下傳播至上的多徑訊號，但是這種方式的缺點在於到達金屬盤邊緣的表面波會通過水平路徑達到接收機。

    扼流圈的存在可以抑制表面波的影響，該天線由圓形接地層和一系列具有四分之一波長深度的同心圓形凹槽組成。 這些凹槽放置在接地層的頂部，並在底部很短並在頂部開啟。 這些波谷在GPS訊號頻率處表現出非常高的阻抗，並防止形成水平表面波。 因此，通過在低仰角處提供陡峭的增益截止，同時保持RCP增益（直接訊號）的高比率，可以將天線從下方和接近水平方向遮蔽多徑訊號。

    Choke-Ring天線的缺點在於非常笨重，而且對於高高度角的多徑訊號沒有抑制作用。

    1.4  其他的多徑天線

    根據天線的位置，接地面可能會受到風和雨雪的影響，因此，GPS天線的一部分要求在於保持高的多徑反射和天線相位中心穩定性，且要在接地面的情況不能確定的情況下。

    Conselman設計的天線具有輕量、雙頻寬、沒有接地面且具有不錯的多徑反射效果。這種天線在其垂直天線罩內有三個分立元件的垂直陣列，相同的陣列元件沿著垂直軸線均勻間隔開並用不同的電流激勵。這些元件之間的電流差異決定了天線的指向性增益模式。通過適當地設計陣元和饋電電平，可以使天線僅對來自天頂方向的右圓偏振訊號敏感。 由於L1和L2波長不同，因此L1和L2的天線陣列分開饋送，但中心是共同的。

   1.5 天線陣列

    天線陣列中，不同天線的多徑環境是不同的，陣列對於直射訊號比其他訊號更為敏感。

2 接收機基帶訊號處理技術

    2.1 窄相關技術

        傳統DLL中，碼片寬度為1chip，如果是採用非相干解調，能量一致的時候接收機訊號時延和導航衛星時延一致，獲得匹配，從而獲得偽距值。

        當相干間距小於1chip的時候，則成為窄相關，多徑誤差減小是因為窄相關的非相干DLL環不易受延遲的多徑訊號影響。相關間距0.1 chip時，環路對延遲大於1.05 chip和小於0.1 chip的多徑訊號不敏感，對於延遲在0.1～1.0 chip範圍內的多徑訊號，最大誤差不會超過某一個固定值。

    2.2 MEDLL技術

        MEDLL技術是NovAtel公司1995年提出並應用到廣域增強系統(WAAS)接收機的專利技術，它是能夠同時檢測和消除多徑的優秀演算法，不僅能提供高精度的測量資料，也能用於導航訊號質量的監測，給出整個相關函式的取樣。

        MEDLL主要基於統計理論，MEDLL採用多個相關器得到相關函式的多個取樣值，然後根據最大似然準則進行迭代計算。在迭代計算的過程中，MEDLL將多徑訊號考慮在內，利用並行通道的窄相關取樣，估計出直接訊號和多徑訊號的幅度、延遲和相位，分析延遲最小的訊號，認為是直接訊號，其它較大延遲的訊號認為是多徑訊號分量被消除。

        MEDLL技術更適用於多徑變化緩慢的場合。

    2.3 Strobe相關技術

        Strobe相關技術是Astech公司提出的專利技術，

        Strobe鑑相器有兩組相關器，其中一組為窄相關，另一組為寬相關，寬相關的早一遲相關器間隔為窄相關的2倍。相關器輸出的鑑相函式可以看作是2組超前減滯後窄相關器的線性函式，可以通過這2組窄相關器的相關函式來推導Strobe鑑相函式。延遲大於相關函式的有效區域多徑訊號不會對相關函式起作用，也就是延遲小於相關函式的有效區域多徑訊號才會引起鑑相誤差。

        由於Strobe鑑相器是2組窄相關器相關函式的線性函式，可以消除更多的多徑訊號。

        Strobe相關器比窄相關技術有更強的多徑抑制能力，其一個突出特點是當相對延遲在[d, Tc-d]範圍內時，多徑誤差為0，而在此範圍內的窄相關則具有最大的多徑誤差。

    2.4 PAC技術

        PAC技術是NovAtel公司的專利技術，是通過補償相關三角形的不對稱性來實現的一種窄相關技術。部分類似於Strobe技術。

3  濾波處理技術

    3.1 平均法。average method，給定視窗寬度，一定視窗內的資料進行平均，或者Hatch濾波形式。這種方式可以抑制多徑和隨機噪聲的影響。但當多徑和隨機噪聲特徵不滿足白噪聲特徵的時候，處理結果較差。

    3.2 FIR濾波器，包括一階和二階濾波器設計。這種方式的缺點在於濾波器的噪聲和訊號可能在同一頻率上，使用這類濾波可能濾掉了原始資料的有用資訊。

    3.3 小波濾波。小波濾波處理的難點在於有效的選擇小波的基函式，不同的基函式帶來的偏差影響較大。可能對於不同的情況普適性不強。

4 長週期訊號觀測，也稱為恆星日濾波

    長期的訊號觀測中，多徑會隨著衛星運動而導致反射折射訊號的改變，因此對於靜態接收機來說，多徑的變化隨著以天為週期，每日的同一時分差距很小。因此用前一天的多徑可以用來推算後幾天的多徑。這種方式的缺點在於必須是靜態接收機或者接收機運動變化同衛星軌道的週期完全一致，而且需要提前一天的觀測和處理量。

5 SNR。

    這種方法使用的事實是載波相位和信噪比（SNR）都是反射器位置和方向的函式。 通過使用SNR，可以識別GPS訊號反射器的幾何形狀並估計相位多路徑誤差。