[發明專利]一種衛星信號抗干擾稀疏處理方法

有效

• 申請號: 201410298508.4
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104251997A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 謝勝利;謝侃;易清明;何昭水;陸川
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/27;G06F19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及衛星導航信號處理領域，特別涉及一種兼容COMPASS(中國北斗衛星導航系統：BeiDou?Navigation?Satellite?System，簡稱北斗或BD或BeiDou)、GPS(美國全球衛星定位系統：Global?Position?System)、GLONASS(俄國全球定位系統格洛納斯)及GALILEO(歐洲伽利略衛星定位系統)四大衛星系統的稀疏抗干擾方法。?

背景技術

衛星信號由于受成本等因素限制，其發射功率往往較小，在到達地面接收機前，它還會受到各種因素(如噪聲)的干擾而衰減，一般衛星接收機能接收到的衛星信號往往是淹沒在噪聲中，這會給信號的捕獲和跟蹤造成一定難度，甚至無法實現對信號的有效接收。因此，對衛星信號在捕獲和跟蹤處理前進行對噪聲等干擾進行消除顯得很有必要。受到干擾的衛星信號可以用下面的公式表示：?

y＝s+n?

其中，y表示接收到的摻雜著噪聲的信號，s為原始衛星信號，n為噪聲等干擾。如果上式中的噪聲項n是已知的，那么就可以計算得到所需的衛星信號s，但這種情況是不可能出現的，因為噪聲等干擾是隨機分布的，它會使原始信號與觀測信號保持一定的偏差。在稀疏信號表示理論中，對于有用信號(區別于噪聲)可以采用稀疏字典函數x來表示：?

s＝Dx?

其中，s為原始信號，D是特征基向量，x為隨機組合系數即稀疏系數。?

上式可以理解成信號s在特定的字典D中，可以用稀疏系數x來表示。利用稀疏表示來解決信號的干擾問題，可以用下式表示:?

minx||X||0,s.t||Dx-y||22≤ϵ]]>

式中閾值ε與噪聲干擾有著緊密聯系，信號的去噪處理就轉化為求解非零值x的過程。?

將噪聲完全去除是不現實的，如果能使重現信號盡可能接近原始信號，所以當出現最小均值誤差逼近時，即取得了較為穩定的去噪效果。?

在現有技術中，解決衛星信號的抗干擾問題一般是通過增強信號處理增益的方法來實現，例如相干積分方法、非相干積分方法與差分相干積分方法等，但這些處理方法只是根據信號與噪聲在積分過程中處理增益的不同來達到信號增強的目的，其實質并沒有消除信號中的干擾噪聲。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有衛星信號處理方法的缺點和不足，提出一種能夠有效去除強高斯噪聲，提高捕獲靈敏度的衛星信號抗干擾稀疏處理方法，本發明針對處于強干擾環境下的衛星導航信號進行抗干擾稀疏處理方法，計算處理簡單、準確度高，為更好解決衛星信號的干擾問題提供重要的理論價值和現實意義。?

本發明通過下述技術方案實現：本發明的衛星信號抗干擾稀疏處?理方法，包括如下步驟：?

1)衛星信號經過天線接收及混頻采樣后得到中頻信號r(t)，將r(t)按奇偶抽取成兩個子信號r_e(t)與r_o(t)，其中r_e(t)為r(t)的偶數點信號，r_o(t)為r(t)的奇數點信號；?

2)將上述兩個子信號r_e(t)、r_o(t)分別進行快速傅里葉變換得到R_e(K)和R_o(K)；然后設置門限經驗值φ₁，將R_e(K)和R_o(K)中模值小于經驗值φ₁的子信號置為0得到新的信號R_e1(K)和R_o1(K)；?