[發明專利]一種基于子空間投影的減弱偽衛星遠近效應的方法

在審

• 申請號: 202011198592.4
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112255649A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 王慶;施上;張波;嚴超;許九靖;劉鵬飛
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃未來城市應用技術研究所有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/37;G01S19/24
• 代理公司: 蘇州久元知識產權代理事務所(普通合伙) 32446
• 代理人: 潘宏偉

1.一種基于子空間投影的減弱偽衛星遠近效應的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.通過用戶接收終端，接收目標頻段的偽衛星信號；

B.對高頻接收信號進行下變頻處理和模數轉換采樣，將其轉變為中頻數字偽衛星信號，然后應用峰度檢測的方法進行微弱信號檢測，如果峰度特征值小于設定門限，則認為存在微弱信號，具體包括以下步驟：

根據公式(1)對接收信號進行預處理：

其中x表示統計數據，μ表示均值，σ表示均方差，E表示期望值；

將經過預處理的信號設為y_i，i＝1，2，...，N，N表示偽衛星發射機信號總數，則根據公式(2)可以計算出特征值K：

根據實際場景下的事前測算確定門限峰度特征值K_g，若K＜K_g，則認為存在微弱信號，進入步驟C進行子空間投影處理；

C.對存在微弱信號的接收信號根據以下公式和流程進行處理，

將步驟B中得到的中頻數字偽衛星信號根據公式(3)進行表示：

S(n)＝S_s(n)+S_w(n)+e(n)#(3)

其中，S_s(n)表示強偽衛星信號，S_w(n)表示弱偽衛星信號，e(n)表示噪聲。

設強信號的數量為q_s，弱信號的數量為q_w，q_s+q_w＝N，則S_s(n)和S_w(n)可根據公式(4)進行表示：

其中A_i和A_j表示信號幅度，C_i(n-τ_i)和C_j(n-τ_j)表示偽隨機碼，d_i(n-τ_i)和d_j(n-τ_j)表示數據碼，f_IF表示中頻頻率，和表示多普勒頻移，θ_i和θ_j表示信號初始相位，τ_i和τ_j表示信號延遲；

根據上述公式(4)中的S_s(n)表達式，構造矩陣A_s、U_s和D_s：

則強信號S_s(n)可表示成：

S_s(n)＝D_s·A_s·U_s#(6)

D.根據信號的子空間構成理論，將接收信號依據強信號進行子空間構造，

對于強偽衛星信號空間，構成該空間的矢量為信號延遲τ_i和多普勒頻移因此根據公式(3)中的U_s矩陣可以得到矩陣該矩陣可以表征強信號方向矢量，根據正交投影原理，強信號的正交投影算子如公式(7)所示：

設接收信號為X，則強信號空間如公式(8)所示：

S_s′＝T·X#(8)

則在強信號空間的正交投影面上為完全去除強信號后的信號，其表征如公式(9)所示：

S_w′＝X-T·X#(9)

S_w′為輸入信號對強信號矢量的正交投影，S_s′為強信號矢量；

E.在S_w′向量上重復B步驟中的峰度檢測，如峰度特征值高于設定門限則進行信號的參數估計，然后結束捕獲；否則重復C、D步驟直至特征值高于設定門限。

2.根據權利要求1所述的一種基于子空間投影的減弱偽衛星遠近效應的方法，其特征在于，所述所述門限特征值為1.75≤K_g＜2。