[發明專利]基于奇數移動平滑算法的功率譜估計方法

有效

• 申請號: 201810229308.1
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108548963B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 田斌;付娟;袁芳
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01R29/00
• 分類號: G01R29/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于奇數移動平滑算法的功率譜估計方法，其特征在于，采用奇數移動平滑算法對Welch功率譜估計結果進行移動平滑處理，分別計算功率譜幅值、理想功率譜幅值及兩者的相關值，確定最優移動平滑長度，采用最優平滑長度確定實測衛星導航信號功率譜，該方法的具體步驟包括如下：

(1)獲得基帶衛星導航信號：

(1a)對接收的二進制相移鍵控BPSK調制的衛星導航信號進行下變頻，得到二進制相移鍵控BPSK調制的基帶衛星導航信號；

(1b)將二進制相移鍵控BPSK調制的基帶衛星導航信號進行上采樣，獲得二進制相移鍵控BPSK調制的基帶數字衛星導航信號；

(2)估計衛星導航信號的功率譜：

(2a)每間隔1023個點取二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的2046個點作為一個分段信號，獲得二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的分段信號；

(2b)將二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的分段信號進行加漢寧窗處理，獲得加窗后的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號；

(2c)將加窗后的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號進行4096點快速傅里葉變換處理，獲得二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號的復數序列；

(2d)對二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號的復數序列進行取模求平方，獲得二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號的功率譜；

(2e)將二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號的功率譜疊加求平均，獲二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的功率譜；

(3)對功率譜幅值進行移動平滑處理：

(3a)將第1個到第N個的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的平均值，作為第個移動平滑后功率譜幅值，其中，N表示二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的序號，其值為在[1,2046]范圍內隨機選取的一個奇數，M表示移動平滑后的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的序號，其值與二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的個數相等；

(3b)將第2個到第N+1個二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的平均值，作為移動平滑后第個二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值；

(3c)判斷是否功率譜幅值移動到第L-N個，若是，則執行步驟(3e)，否則，執行步驟(3d)；其中，L表示二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航分段信號傅里葉變換處理點的總數，其數值為4096；

(3d)將二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值向后移動1個，計算第3個到第N+2個二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值的平均值,作為移動平滑后第個二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值；

(3e)將功率譜幅值，作為移動平滑后的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號功率譜幅值；

(4)計算理想功率譜幅值：

(4a)利用功率譜密度公式，計算二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的功率譜幅值，得到二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的理想功率譜幅值；

(5)計算相關值：

(5a)利用積差相關公式，計算移動平滑后的二進制相移鍵控BPSK調制基帶數字衛星導航信號的功率譜幅值與理想功率譜幅值的相關值；

(6)確定移動平滑長度：

(6a)判斷相關值是否大于0.9，若是，則執行步驟(6b)，否則，執行步驟(6c)；

(6b)記錄移動平滑長度為93；

(6c)輸出相關值小于0.9；

(7)確定實測衛星導航信號的功率譜；

(7a)對接收的衛星導航信號，進行下變頻處理，得到基帶衛星導航信號；

(7b)對基帶衛星導航信號，進行上采樣處理，得到基帶數字衛星導航信號；

(7c)對基帶數字衛星導航信號，進行傅里葉變換，得到基帶數字衛星導航信號的復數序列；

(7d)對復數序列進行93點的移動平滑處理，得到平滑后的復數序列；

(7e)對平滑后的復數序列進行取模求平方操作，得到實測信號功率譜。