一种自适应电磁场时延估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种自适应电磁场时延估计方法及装置，有助于提高测距精度。所述方法包括：获取粗略的电磁场时延估计值；将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。所述装置包括：第一获取模块，用于获取粗略的电磁场时延估计值；时延终值确定模块，用于将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。本发明专利技术适用于通信技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别是指一种自适应电磁场时延估计方法及装置。
技术介绍
目前，在近场电磁场测距时，采用自适应时延估计算法来估计电磁场之间的时延，并根据估计的电磁场之间的时延与测距目标之间的通信距离的关系对测距目标之间的通信距离进行测距。所述自适应时延估计算法包括：传统的自适应时延估计算法和变步长的自适应时延估计算法。其中，传统的自适应时延估计算法虽然能够准确估计两路接收信号(电场信号与磁场信号)之间的时延，但是对于时间延时不断变化的情况，传统的自适应时延估计算法存在一定的时间滞后，同时，如果需要测距的目标是在不断移动变化的，传统的自适应时延估计算法不能快速精确地测出测距目标之间的通信距离。与传统的自适应时延估计算法相比，变步长的自适应时延估计算法能够有效地提高自适应算法的收敛速度，提高算法对于变化系统的跟踪性能，但是变步长的自适应时延估计算法在收敛阶段采用较大的步长来提高收敛速度，会引入较大的收敛误差，且如果测距目标一直在移动的话，算法将一直处于收敛的初始阶段，则该收敛误差将一直存在，必将会影响最终的测距目标之间的通信距离的测量准确度。另外，由于噪声的影响，当自适应时延估计算法的代价函数存在局部最优值和全局最优值时，如果电磁场时延初始值设置不当，算法会收敛于局部最优值，同样会影响最终的测距目标之间的通信距离的测量准确度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种自适应电磁场时延估计方法及装置，以解决现有技术所存在的自适应时延估计算法收敛误差大、收敛于局部最优值时导致测量出的通信距离准确度低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种自适应电磁场时延估计方法，包括：获取粗略的电磁场时延估计值；将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。进一步地，所述获取粗略的电磁场时延估计值之前包括：获取消除噪声后的电场信号和磁场信号的信号强度值。进一步地，所述方法还包括：通过自适应阈值噪声消隐器消除所述电场信号和磁场信号中的噪声。进一步地，所述获取粗略的电磁场时延估计值包括：根据电场信号和磁场信号的信号强度值，初步确定测距目标之间的通信距离；根据测距目标之间的通信距离与电磁场时延之间的关系，得到粗略的电磁场时延估计值进一步地，所述将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值包括：若则更新电磁场时延初始值其中，△D为预设的电磁场时延偏移值；根据所述电磁场时延初始值D(0)，确定电磁场时延终值并更新电磁场时延初始值D(0)＝D(k)，其中，D(k)表示为：D(k+1)=D(k)-μ2πLσ3Σi=k-L+1k[exp(-e(i)2/2σ2)e(i)Σj=-PPx(i-j)f(j-D(k))]]]>式中，D(k)是在时刻k的电磁场时延估计值，D(k+1)是在时刻k+1的电磁场时延估计值，μ为步长因子，σ为核的尺寸，L为样本个数，P为足够大的数。进一步地，所述方法还包括：若则不更新电磁场时延初始值D(0)。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种自适应电磁场时延估计装置，包括：第一获取模块，用于获取粗略的电磁场时延估计值；时延终值确定模块，用于将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。进一步地，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取消除噪声后的电场信号和磁场信号的信号强度值。进一步地，所述第一获取模块，还用于根据电场信号和磁场信号的信号强度值，初步确定测距目标之间的通信距离；根据测距目标之间的通信距离与电磁场时延之间的关系，得到粗略的电磁场时延估计值进一步地，所述时延终值确定模块，还用于若则更新电磁场时延初始值若则不更新电磁场时延初始值D(0)，其中，△D为预设的电磁场时延偏移值；根据所述电磁场时延初始值D(0)，确定电磁场时延终值并更新电磁场时延初始值D(0)＝D(k)，其中，D(k)表示为：D(k+1)=D(k)-μ2πLσ3Σi=k-L+1k[exp(-e(i)2/2σ2)e(i)Σj=-PPx(i-j)f(j-D(k))]]]>式中，D(k)是在时刻k的电磁场时延估计值，D(k+1)是在时刻k+1的电磁场时延估计值，μ为步长因子，σ为核的尺寸，L为样本个数，P为大于预设的阈值。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过将粗略的电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，使电磁场时延初始值准确且快速的逼近真实时延，能够大大提高自适应时延估计算法的收敛速度且能提高收敛的精准度，使其更易于收敛于全局最优值，且基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值，能够最小化噪声功率，还能够有效的避免代价函数的局部最优值对电磁场时延估计的影响。附图说明图1为本专利技术实施例提供的自适应电磁场时延估计方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的发射端和接收端设备的结构关系；图3为本专利技术实施例提供的通信距离与电磁场时延之间的关系；图4为本专利技术实施例提供的自适应电磁场时延估计方法的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的自适应时延估计算法收敛误差大、收敛于局部最优值时导致测量出的通信距离准确度低的问题，提供一种自适应电磁场时延估计方法及装置。实施例一参看图1所示，本专利技术实施例提供的一种自适应电磁场时延估计方法，包括：S1：获取粗略的电磁场时延估计值；S2：将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。本专利技术实施例所述的自适应电磁场时延估计方法，通过将粗略的电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应电磁场时延估计方法，其特征在于，包括：获取粗略的电磁场时延估计值；将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值。

【技术特征摘要】
1.一种自适应电磁场时延估计方法，其特征在于，包括：
获取粗略的电磁场时延估计值；
将所述电磁场时延估计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，
并基于最大相关熵准则，将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到
电磁场时延估计终值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取粗略的电磁场时
延估计值之前包括：
获取消除噪声后的电场信号和磁场信号的信号强度值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
通过自适应阈值噪声消隐器消除所述电场信号和磁场信号中的噪声。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取粗略的电磁场时
延估计值包括：
根据电场信号和磁场信号的信号强度值，初步确定测距目标之间的通信距
离；
根据测距目标之间的通信距离与电磁场时延之间的关系，得到粗略的电磁
场时延估计值5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述电磁场时延估
计值作为自适应时延估计算法的电磁场时延初始值，并基于最大相关熵准则，
将相关熵作为自适应时延估计算法的代价函数，得到电磁场时延估计终值包
括：
若则更新电磁场时延初始值其中，△D为预设的
电磁场时延偏移值；
根据所述电磁场时延初始值D(0)，确定电磁场时延终值并更新
电磁场时延初始值D(0)＝D(k)，其中，D(k)表示为：
D(k+1)=D(k)-μ2πLσ3Σi=k-L+1k[exp(-e(i)2/2σ2)e(i)Σj=-PPx(i-j)f(j-D(k))]]]>式中，D(k)是在时刻k的电磁场时延估计值，D(k+1)是在时刻k+1的电磁
场时延估计值，μ为步长...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓彤，孙国路，王鹏，徐丽媛，徐金梧，吴军，李娜，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11