[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射通道的預(yù)失真方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010613248.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN112462393A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王萌;盧曉春;王雪;饒永南;石慧慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心
• 主分類號(hào): G01S19/23
• 分類號(hào): G01S19/23;G01S19/20
• 代理公司: 昆明合眾智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 53113
• 代理人: 高興云

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射通道的預(yù)失真方法，采用FIR稀疏濾波器對(duì)星上傳輸通道進(jìn)行預(yù)失真，采用牛頓法進(jìn)行最優(yōu)化逼近，獲取濾波器最優(yōu)特性系數(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)FIR稀疏數(shù)字濾波器方法，對(duì)傳輸通道進(jìn)行預(yù)失真，采取牛頓法進(jìn)行最優(yōu)化逼近，獲取最優(yōu)特性濾波器系數(shù)，從而確保導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)傳輸通道達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，經(jīng)過通道預(yù)失真均衡后，通道發(fā)射帶寬內(nèi)群時(shí)延失真在±0.5ns以內(nèi)，效果較好，可為后續(xù)信號(hào)的獲取及信號(hào)質(zhì)量評(píng)估提供一定的支撐作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射 通道的預(yù)失真方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)傳輸通道發(fā)生非線性失真將直接影響接收端導(dǎo)航信號(hào)質(zhì)量的 優(yōu)劣，繼而影響定位、測(cè)距等性能。由于導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)傳輸通道在信號(hào)傳播過 程中易受到多種干擾因素的影響，且星上傳輸環(huán)境復(fù)雜多變，通道模型不易仿 真建立。由于星上帶寬有限，星上濾波器階數(shù)過大會(huì)導(dǎo)致一系列的成本增加， 本發(fā)明提供一種新的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射通道的預(yù)失真方法，旨在解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種均衡效果較好，確保導(dǎo)航衛(wèi)星信 號(hào)傳輸通道達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射通道的預(yù)失真方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射通道的預(yù)失真方法，采用FIR稀疏濾波器對(duì)星上傳 輸通道進(jìn)行預(yù)失真，采用牛頓法進(jìn)行最優(yōu)化逼近，獲取最優(yōu)特性濾波器系數(shù)。

進(jìn)一步的，設(shè)信號(hào)的輸入輸出關(guān)系為：

y(n)＝x(n)*h(n) (1)

其中x(n)是輸入信號(hào)，y(n)是輸出信號(hào)，h(n)表示濾波器系數(shù)，‘*’表示卷 積符號(hào)；由此可得，濾波器系數(shù)確定，即可獲得整個(gè)通道特性。

進(jìn)一步的，若預(yù)失真濾波器系數(shù)為n×1維的向量h＝[h₁,h₂,h₃....h_n]，則濾波器的沖擊響應(yīng)為：

H_obj(w)＝h₁e^-jw1+h₂e^-jw2+h₃e^-jw3+.........+h_ne^-jwN

又e^-jwN＝cos(wN)-j*sin(wN) (3)

H(w)＝e^-jwN*h^T

H(w)＝cos(wN)*h^T-j*sin(wN)*h^T (5)。

進(jìn)一步的，設(shè)所述FIR稀疏濾波器需要均衡的群時(shí)延為：

grp_obj(w)＝c-grp_channel(w) (6)。

C為一個(gè)常量，即為理想的補(bǔ)償結(jié)果，grp_channel(w)為通道辨識(shí)后現(xiàn)有信號(hào)傳 輸通道的群時(shí)延特性，grp_obj(w)為所求解均衡群時(shí)延；

與之對(duì)應(yīng)相位為：

則FIR稀疏濾波器的目標(biāo)單位沖擊響應(yīng)滿足：

為了便于計(jì)算，記