[發明專利]基于稀疏分解的低信噪比軌道移頻信號高精度檢測方法

有效

• 申請號: 201410054820.9
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103884909B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 王小敏;郭進;軒春霞;閆連山;潘煒;楊揚
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;西南交通大學
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.基于稀疏分解的低信噪比軌道移頻信號高精度檢測方法，其步驟為：

A對軌道移頻信號的載頻(f_c)、低頻(f_d)進行粗粒度檢測

(A.1)首先構造用于軌道移頻信號稀疏分解的過完備原子庫D₁，D₁中的原子g_i,j(t)選擇以下特征的周期為的余弦信號：

gi,j(t)=cos(2π(fc,i+11)t),-14fd,j<t≤14fd,jcos(2π(fc,i-11)t+11πfd,j),14fd,j<t≤34fd,j]]>

其中f_c,i(i＝0,1,...,7)和f_d,j(j＝0,1,...,17)分別稱為原子g_i,j(t)的載頻和低頻，且分別取值ZPW-2000軌道移頻信號的8個標稱載頻和18個標稱低頻，即f_c,i∈{1698.7,1701.4,1998.7,2001.4,2298.7,2301.4,2598.7,2601.4}Hz，f_d,j∈{10.3+1.1×j,j＝0,1,2,...,17}Hz；

(A.2)設待檢測的含噪信號為s_n(t)＝s(t)+n(t)，s(t)為ZPW-2000軌道移頻信號，n(t)為噪聲；利用匹配追蹤MP算法，在原子庫D₁中搜索與s_n(t)內積最大的原子g_i,j(t),記為最佳原子即滿足：|<s(t),gi^,j^(t)>|=supgi,j(t)∈D1|<s(t),gi,j(t)>|,]]>其中＜·,·＞為內積運算，|.|為取絕對值，sup為取最大值操作符；則軌道移頻信號s(t)的粗粒度載頻檢測值和低頻檢測值分別為最佳原子的載頻和低頻值，即

B對軌道移頻信號的載頻(f_c)、低頻(f_d)進行細粒度檢測

（B.1）根據步驟(A.2)的粗粒度載頻和低頻檢測值，選擇步驟(A.1)所示的原子結構構造第二個過完備原子庫D₂，D₂中各原子g_i,j(t)的載頻低頻其中d₁、d₂分別由軌道移頻信號的標稱載頻和標稱低頻的頻率偏差范圍確定，Δf_c、Δf_d分別為s(t)的載頻和低頻檢測的搜索步長，由所需的檢測精度設定；

（B.2）類似步驟(A.2)，在原子庫D₂中利用MP算法求得與s_n(t)內積最大的最佳原子則軌道移頻信號s(t)的載頻和低頻的細粒度檢測值即為D2中最佳原子的載頻和低頻值，即f^c=fc,i^,]]>f^d=fd,j^;]]>

至此，實現低信噪比下軌道移頻信號s(t)的頻率參數的高精度檢測。