[發明專利]一種高精度載噪比估計方法及系統

有效

• 申請號: 201811459783.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109541648B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 蹤念科;劉洋;王登峰;鐘興旺;張攀;劉玄
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01R29/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種高精度載噪比估計方法，其特征在于步驟如下：

(1)對復數變頻接收機或超外差接收機的輸出信號進行AD采樣，對AD采樣信號進行變頻處理，根據接收機類型分別產生不同的同相支路變頻值及正交支路變頻值；

(2)將所述步驟(1)產生的同相支路變頻值、正交支路變頻值分別進行積分清洗，獲取同相支路相關值、正交支路相關值；

(3)將所述步驟(2)所得同相支路相關值、正交支路相關值分別進行積分累加，并對積分累加結果求平方和，獲取窄帶信號功率觀測值；

(4)根據接收機類型、步驟(1)所得同相支路變頻值及正交支路變頻值、步驟(2)所得相同接收機類型的同相支路相關值及正交支路相關值，計算寬帶變頻觀測值，對寬帶變頻觀測值進行平方后再進行積分累加，獲取寬帶噪聲功率觀測值；

(5)根據步驟(3)所得窄帶信號功率觀測值、步驟(4)所得寬帶噪聲功率觀測值，計算得到寬窄帶功率比；

(6)利用所述步驟(5)得到的寬窄帶功率比，計算得到以分貝為單位的載噪比。

2.根據權利要求1所述的一種高精度載噪比估計方法，其特征在于：

所述步驟(1)中，當接收機類型為復數變頻接收機時，對正交的I、Q兩路AD采樣信號進行復數變頻并產生兩路變頻值，分別為同相支路變頻值、正交支路變頻值，計算公式如下：

式中，ddc_i、ddc_q分別為同相支路變頻值、正交支路變頻值，為I路AD采樣，為Q路AD采樣，其中P_d為采樣信號功率，ω_i為采樣信號圓周頻率，T_s為采樣周期，n為采樣時刻，φ_i為采樣信號相位，P_n為采樣噪聲功率，η_i(n)、η_q(n)分別為n時刻I路、Q路單位采樣噪聲，η_i(n)與η_q(n)為均值為零且互不相關的隨機噪聲；式中cos(ω_onT_s+φ_o)為載波跟蹤產生的本地余弦支路載波，sin(ω_onT_s+φ_o)為載波跟蹤產生的本地正弦支路載波，ω_o為本地跟蹤載波圓周頻率，φ_o為本地跟蹤載波相位：

所述步驟(1)中，當接收機類型為超外差接收機時，只進行單路AD采樣，對該AD采樣信號執行實數變頻，產生兩路變頻值，分別為同相支路變頻值和正交支路變頻值，產生變頻值計算公式如下：

式中，ddc_i、ddc_q分別為同相支路變頻值、正交支路變頻值，為1路AD采樣，其中P_d為采樣信號功率，ω_i為采樣信號圓周頻率，T_s為采樣周期，n為采樣時刻，φ_i為采樣信號相位，P_n為采樣噪聲功率，η_i(n)為n時刻單位采樣噪聲，且η_i(n)為均值為零的隨機噪聲；式中cos(ω_onT_s+φ_o)為載波跟蹤產生的本地余弦支路載波，sin(ω_onT_s+φ_o)為載波跟蹤產生的本地正弦支路載波，ω_o為本地跟蹤載波圓周頻率，φ_o為本地跟蹤載波相位。

3.根據權利要求2所述的一種高精度載噪比估計方法，其特征在于：

所述步驟(2)中，將所述步驟(1)產生的同相支路變頻值、正交支路變頻值分別進行積分清洗處理，所述積分清洗處理為：分別進行N次積分累加并獲取兩路相關值，分別為同相支路相關值、正交支路相關值，每次積分累加的時間為T_s，總的積分累加時間為N·T_s，獲取相關值的計算公式如下：

式中，corr_i、corr_q分別為同相支路相關值和正交支路相關值，m為第m個相關值，每個相關值對應N個采樣時刻。