[發明專利]一種基于低階內插濾波器的自適應時延估計方法

在審

• 申請號: 201611063388.5
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106603036A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 吳嗣亮;黃惠明;周揚;鄭哲;單長勝;丁華;王磊;張暉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;中國人民解放軍63999部隊
• 主分類號: H03H17/06
• 分類號: H03H17/06
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 高燕燕,仇蕾安

1.一種基于低階內插濾波器的自適應時延估計方法，其特征在于，源信號為s(k)，該方法用于在測量噪聲n₁(k)和n₂(k)的存在下，根據傳感器接收到的兩個觀測信號x(k)和y(k)估計并跟蹤時變延時D(k)的變化；其中k為時間變量；

步驟1：設以任意k時刻作為起始估計時刻，時變延時D(k)的估計值為根據先驗信息設定的初值為

步驟2：對進行分解：得到整周期延時分量和小數周期延時分量即其中，表示向下取整操作，為整數，為小數且存在

步驟3：根據計算索引位置變量即

步驟4：根據和源信號s(k)的中心頻率ω₀，采用內插濾波器對觀測信號x(k)進行內插運算，產生所述內插濾波器的內插公式具體如下：

$\begin{array}{c}\hat{y}\left(k\right)=x\left(k-\hat{D}\left(k\right)\right)\\ \≅\underset{p=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\[\underset{m=-M_1}{\overset{M_2}{\mathrm{\Σ}}}c\left(m,p\right)x\left({\hat{m}}_k-m\right)\]{\hat{d}}_k^p{e}^{-{\mathrm{j\ω}}_0{\hat{d}}_k}\end{array};$

N為所述內插濾波器的階數，即為由采樣索引位置變量確定的任意k時刻內插時所需的觀測信號采樣點的數量N，c(m,p)為設定的復值系數；m為內插變量，m∈[-M₁,M₂],p∈[0,N-1]且存在N＝M₁+M₂；

步驟5：根據觀測信號y(k)和步驟4計算生成的計算任意第k時刻的即時誤差即：

步驟6：取滯后值為和超前值為h為預設的步長因子；對和采用步驟2～步驟5的方式，分別得到滯后誤差和超前誤差

根據即時誤差滯后誤差和超前誤差計算LMS自適應算法目標函數的瞬時梯度其中采用有限差分來逼近偏導運算；

步驟7：根據第k時刻的時延估計值和目標函數的瞬時梯度按下式迭代計算任意第k+1時刻的時延估計值即μ為收斂因子；

步驟8：將作為步驟2中重復步驟2至步驟7進行迭代，每次迭代后判斷，目標函數是否小于設定常數ε，若是則該次迭代中的記為時變延時D(k)的最終估計結果，否則按步驟7計算下一時刻的時延估計至，并作為步驟2中的繼續迭代。