[發明專利]一種基于噪聲消除的到達時間估計方法

有效

• 申請號: 201810244043.2
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108521282B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 馮義志;楊平平;張軍;寧更新;季飛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種基于噪聲消除的到達時間估計方法，其特征在于，所述的到達時間估計方法包括以下步驟：

S1、發射端向接收端發送超寬帶脈沖序列；

S2、接收端接收到的超寬帶信號r(t)通過低噪聲放大器后進行帶通濾波，然后通過平方律檢波器，得到功率信號，再對該功率信號進行采樣，得到接收信號的功率采樣序列{A_n,l,k}，其中，A_n,l,k表示對第n個符號里的第l幀中的第k個碼片得到的功率采樣值，n＝1,2,...,N_s，l＝1,2,...,N_f，k＝1,2,...,N_c，N_s表示發射信號的符號數，N_f表示每個符號內的幀數，N_c表示每幀內碼片數；

S3、對所述的功率采樣序列{A_n,l,k}進行求均值操作以消除噪聲，得到接收信號的功率均值矩陣V，其中V的第n行第k列元素V_n,k由確定，V的第k列元素所構成的功率均值列向量記作V^k；

S4、從所述的功率采樣序列{A_n,l,k}中抽取第1個碼片構成噪聲序列{A_n,l,1}，其中A_n,l,1是A_n,l,k在k＝1時的取值，對{A_n,l,1}求均值，得到噪聲均值向量V^ref，其中V^ref的第n個元素V_n^ref由確定；

S5、對所述的功率均值列向量V^k和所述的噪聲均值向量V^ref采用秩和方法，得到V^k的秩R₁(k)；

S6、根據所述的秩R₁(k)設置TOA估計的判決門限η；

S7、選取最先超越判決門限η的時間碼片的位置處作為到達時間的估計值。

2.根據權利要求1所述的一種基于噪聲消除的到達時間估計方法，其特征在于，所述的接收到的超寬帶信號r(t)由

確定，

其中，ω(t)是超寬帶脈沖，脈沖寬度等于碼片周期T_c，T_s、T_f分別是發射信號的符號周期和幀周期，每一幀內，在超寬帶脈沖所在位置前設置時間間隔τ_guard作為保護間隔，n(t)表示均值為零、雙邊功率譜密度為的復加性高斯白噪聲，式中，N₀滿足E_x是單個超寬帶脈沖的能量，SNR表示信號噪聲功率比，是信道的單位沖激響應，其中α_p和τ_p分別是第p條路徑的復衰減因子和延時，P為多徑數，δ(t)是迪拉克δ函數。

3.根據權利要求1所述的一種基于噪聲消除的到達時間估計方法，其特征在于，所述的功率采樣序列A_n,l,k由

確定，

其中T_s、T_f、T_c分別是發射信號的符號周期、幀周期和碼片周期，τ_position在(0,T_c)范圍內取值，表示在碼片內的采樣位置，r_bpf(t)是帶通濾波器的輸出，即為所述的通過平方律檢波器后得到的功率信號。