
时钟误差修正模型Matlab/Simulink仿真:模型与代码及参考文献
时钟误差这玩意儿在导航定位里可是个大麻烦,尤其是卫星钟和接收机钟之间的偏差积累起来,定
位精度分分钟崩给你看。咱们今天不整复杂的理论推导,直接上Simulink实操,手把手搭个误差修正模型
玩玩。
先看整体架构——模型核心是个扩展卡尔曼滤波(EKF),毕竟非线性问题这货处理起来最顺手。模型
输入端塞了个带噪声的钟差信号生成模块,用S函数模拟真实场景里的频率漂移。代码部分长这样:
```matlab
function [sys,x0,str,ts] = clock_error_sfcn(t,x,u,flag)
% 状态方程:相位误差+频率漂移
A = [1, dt;
0, 1];
B = [dt^2/2; dt];
sys = A*x + B*u + wgn(2,1,-20); % 加个高斯噪声
```
这状态方程贼有意思,把时钟相位和频率偏差揉成状态向量。dt是仿真步长,这里偷懒直接用了全
局变量。注意那个wgn函数,给系统过程噪声加点料,-20dBW的参数设置其实可以调,调大了模型会更浪。
滤波器的观测模型更带劲儿,直接在Simulink里用Matlab Function块实现:
```matlab
function y = observation(x)
% 伪距观测方程
persistent last_phase;
if isempty(last_phase)
last_phase = 0;
end
y = x(1) - last_phase + 0.1*randn(); % 相位差测量
last_phase = x(1); % 更新相位记忆
```
这里用了持久变量存上一时刻相位,模拟实际接收机测量相位差的场景。那个0.1*randn()加的是
观测噪声,实际操作时得根据硬件性能调整数值。
跑仿真的时候发现个坑——初始误差设置太大容易发散。解决办法是在EKF初始化时给个大些的协方
差矩阵: