[發明專利]信號角度和信號頻率的估計方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011556223.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112731486B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李強;黃磊;趙博;黃敏;孫維澤;張沛昌;劉仕奇;趙源
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

本發明公開一種信號角度和信號頻率的估計方法、裝置、設備及存儲介質，其中，所述信號角度和信號頻率的估計方法包括步驟：通過天線陣元采集衛星信號的初始數據；將初始數據代入信號函數中，求解得到衛星信號；根據所述衛星信號，獲取衛星信號的角度和頻率，考慮在非高斯噪聲環境下，同時考慮衛星信號空域稀疏特性和頻率域稀疏特性，進行衛星信號角度和頻率聯合估計，有利于衛星導航接收機后續捕獲跟蹤衛星信號。

技術領域

本發明涉及衛星信號處理領域，尤其涉及一種信號角度和信號頻率的估計方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

研究衛星信號角度估計或衛星信號頻率估計通常是在高斯噪聲背景下進行研究的。然而，在衛星導航接收機工作中，不可避免的出現非高斯噪聲情況，如脈沖噪聲，目前還缺少在非高斯噪聲背景下估計衛星信號的角度和衛星信號的頻率。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種信號角度和信號頻率的估計方法、裝置、設備及計算機可讀存儲介質，旨在提供一種在非高斯噪聲的背景下估計衛星信號的角度和頻率。信號角度和信號頻率的估計方法包括以下步驟：

通過天線陣元采集衛星信號的初始數據；

將所述初始數據代入信號函數中，求解得到衛星信號；

根據所述衛星信號，獲取所述衛星信號的角度和頻率。

在一種實施方式中，將所述初始數據代入信號函數中，求解得到衛星信號的步驟包括：

對所述信號函數進行重加權處理，得到目標函數；

將所述初始數據代入所述目標函數，求解得到衛星信號。

在一種實施方式中，所述將所述初始數據代入所述目標函數，求解得到衛星信號的步驟包括：

將所述初始數據代入所述目標函數，采用梯度求導的方法，求解所述目標函數，得到衛星信號。

在一種實施方式中，所述根據所述衛星信號，獲取所述衛星信號的角度和頻率的步驟包括：

對所述衛星信號進行傅里葉變換，得到所述衛在一種實施方式中，所述信號函數的表達式為：

其中，所述X表示所述衛星信號，所述Y表示初始數據，所述A表示導向矢量矩陣，所述λ₁所述λ₂表示正則化因子，所述F表示傅里葉變換。

在一種實施方式中，所述目標函數的表達式為：

其中，ρ_i和κ_i分別為加權向量ρ和κ中的第i個元素，i＝1，2，…，J，所述J為所述A的列數。

此外，為實現上述目的，本發明還提供一種信號角度和信號頻率的估計裝置，所述信號角度和信號頻率的估計裝置包括：

采集模塊，用于通過天線陣元采集衛星信號的初始數據；

代入求解模塊，用于將所述反饋數據發送至所述共享平臺；

獲取模塊，用于根據所述衛星信號，獲取所述衛星信號的角度和頻率。

此外，為實現上述目的，本發明還提供一種信號角度和信號頻率的估計設備，所述信號角度和信號頻率的估計設備包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的信號角度和信號頻率的估計程序，所述信號角度和信號頻率的估計程序被所述處理器執行時實現如上所述的信號角度和信號頻率的估計方法的步驟。