發(fā)布時(shí)間：2021-02-03 00:19

　　針對(duì)低頻地波傳播的羅蘭C信號(hào)TOA（Time of Arrival）估計(jì),提出一種采樣周期內(nèi)分?jǐn)?shù)TOA的高精度估計(jì)算法。利用互相關(guān)獲得有周期模糊的第三周過零點(diǎn)TOA估計(jì)值,采用改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖法的估計(jì)結(jié)果對(duì)其解模糊,獲得第三周過零點(diǎn)采樣周期整數(shù)倍的TOA估計(jì)值,最后以解模糊后的TOA估計(jì)值作為參考通過將其鄰域內(nèi)的離散信號(hào)插值為連續(xù)時(shí)間信號(hào),由此連續(xù)時(shí)間信號(hào)的過零點(diǎn)得到小于一個(gè)采樣周期的TOA估計(jì)。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本文提出的羅蘭C信號(hào)TOA估計(jì)的高精度性能和本文算法的有效性。 

【文章來(lái)源】：電子設(shè)計(jì)工程. 2020,28(11)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

羅蘭C導(dǎo)出脈沖及改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖

圖1 羅蘭C導(dǎo)出脈沖及改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖由于天波信號(hào)的干擾，經(jīng)過互相關(guān)法得到的地波信號(hào)采樣周期整數(shù)倍的第三周過零點(diǎn)有以10μs為周期的周期模糊，模糊周期數(shù)l是未知的，需要通過改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖法的結(jié)果確定模糊周期數(shù)l。本文使用絕對(duì)誤差最小準(zhǔn)則來(lái)確定模糊周期數(shù)。首先計(jì)算出含周期模糊的地波信號(hào)第三周過零點(diǎn)估計(jì)值n1Ts+30，然后通過改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖法的最后一個(gè)正向過零點(diǎn)找到無(wú)周期模糊但是含有偏差的第三周過零點(diǎn)估計(jì)值n2，定義代價(jià)函數(shù)為：

結(jié)合三亞采集的羅蘭C實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采樣周期Ts=0.5μs，主臺(tái)原始數(shù)據(jù)經(jīng)過100個(gè)脈沖的相干積累后以信號(hào)包絡(luò)前的任一點(diǎn)為起始點(diǎn)，截取400μs的信號(hào)。首先將此信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的副本做互相關(guān)，得到地波信號(hào)起始時(shí)刻采樣周期整數(shù)倍TOA有模糊估計(jì)值n1=46；其次，采用改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖法得到第三周過零點(diǎn)的TOA估計(jì)值為n2=85，由式（4）得q?=-1，得到無(wú)周期模糊的TOA估計(jì)值n3=86；最后，確定包含ξ的最小區(qū)間[na,nb]=[85,86]，將此段信號(hào)插值為連續(xù)函數(shù)，求該函數(shù)的根得ξ=85.466 24，接收羅蘭C信號(hào)第三周過零點(diǎn)的高精度TOA估計(jì)為ξTs=42.733 1μs。圖4給出了使用本文算法對(duì)實(shí)測(cè)羅蘭C信號(hào)的第三周過零點(diǎn)TOA的估計(jì)結(jié)果。從圖4(a）可看出經(jīng)過解模糊后可采用互相關(guān)法得到羅蘭C信號(hào)的第三周過零點(diǎn)采樣周期整數(shù)倍的TOA估計(jì)值；圖4(b）中△表示改進(jìn)的導(dǎo)出脈沖法的正向過零點(diǎn)，*表示實(shí)測(cè)羅蘭C信號(hào)的第三周期正向過零點(diǎn)，·表示解模糊后標(biāo)準(zhǔn)羅蘭C脈沖的正向過零點(diǎn)，從圖4(b）看出本文算法能得到小于一個(gè)采樣周期的分?jǐn)?shù)TOA估計(jì)值�？梢姳疚乃惴苷_有效的估計(jì)出實(shí)測(cè)羅蘭C信號(hào)的第三周過零點(diǎn)的TOA，且有較高的估計(jì)精度。4 結(jié)束語(yǔ)


本文編號(hào)：3015598