基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法及滤波器技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法及滤波器，所述方法包括：步骤1：基于当前历元的CNR值，计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势；步骤2：根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器参数；步骤3：根据滤波器参数来控制平滑滤波器对NP值进行滤波处理；步骤4：利用滤波后的NP值计算新的CNR值并输出。本发明专利技术根据载噪比变化的特性，在不同的变化区间，选择不同的平滑窗口和抖动门限来控制平滑滤波器，从而使输出值总能达到最优状态。出值总能达到最优状态。出值总能达到最优状态。

【技术实现步骤摘要】
基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法及滤波器


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，尤其涉及一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法及滤波器。

技术介绍

[0002]目前，卫星接收机如果直接把载噪比的数值输出，那么会非常的抖动，不是一个稳定的值，所以一般接收机都会在输出值前方加一个滤波器，让输出的数值相对稳定。
[0003]现有卫星接收机一般采用的都是低通滤波器，不能很好的反应NWPR（Narrowband
‑
wideband power ratio）载噪比算法的特性，会造成信号数值反应迟缓的现象或者造成输出数值失真，不能真是的反馈当前的载噪比数值。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法及滤波器，以使使输出值总能达到最优状态。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法，包括：步骤1：基于当前历元的CNR值，根据下式计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势；；；其中，x为当前观测量所算出的CNR值，y为当前滤波器系数值；步骤2：根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数；步骤3：根据调节后的滤波器系数来控制平滑滤波器对NP值进行滤波处理；步骤4：利用滤波后的NP值计算新的CNR值并输出。
[0006]相应地，本专利技术实施例还提供了一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波器，所述平滑滤波器基于当前历元的CNR值，根据下式计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势；；；其中，x为当前观测量所算出的CNR值，y为当前滤波器系数值；再根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数，根据调节后的滤波器系数对NP值进行滤波处理；利用滤波后的NP值计算新的CNR值并输出。
[0007]本专利技术的有益效果为：本专利技术根据载噪比变化的特性，在不同的变化区间，选择不同的平滑窗口和抖动门限来控制平滑滤波器，从而使输出值总能达到最优状态。
附图说明
[0008]图1是本专利技术实施例的基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法的流程示意图。
[0009]图2是本专利技术实施例计算前的载噪比在不同信号强度下的变化图。
[0010]图3是本专利技术实施例计算后的载噪比在不同信号强度下的变化图。
具体实施方式
[0011]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0012]NWPR（Narrowband
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wideband power ratio）载噪比估值算法利用窄带信号功率和宽带信号功率来计算载噪比：1、宽带信号功率M个积分时间内观测量值
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（1）WBP宽带内信号强度2、窄带信号功率M个积分时间内观测量值（2）NBP 窄带内信号强度3、利用宽窄带信号功率比值，来求出噪声功率
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（3）NP 宽窄带信号强度比4、利用K个观测量值来求出平均值，并计算出载噪比数值
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（4） （5）C 信号强度，N0 噪声功率， M 快窄带带宽比值，Taccu 积分时间长度我们便可以计算出来载噪比的数值，我们从公式（5）会发现，该公式是一个非线性变化的，如果为了更好的做出一个自适应滤波器，我需要根据载噪比变化的特性，在不同的变化区间，选择不同的平滑窗口和抖动门限来控制平滑滤波器，从而使输出值总能达到最优状态，我们从公式(5)可知载噪比在不同信号强度下的变化情况如图2。
[0013]请参照图1，本专利技术实施例的基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法包括步骤1
‑
步骤4。
[0014]步骤1：基于当前历元的CNR值，对公式（5）求导，计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势，即不同信号强度下的滤波器系数值y；
；；其中，x为当前观测量所算出的CNR值，y为当前滤波器系数值；A是信号强度的一个换算值，X的单位是dB，A是换算为信号幅度；可以得出图3；从图中可以看出Y轴NP值的变化率并不是线性变化的，所以一般的线性滤波器不能很好的动态反应，从而造成最后计算CNR值会有一定的失真或者变化幅度过大，起不到滤波的作用。
[0015]步骤2：根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数。即根据y的计算公式来得出不同的CNR下的滤波器系数值，使用不同的滤波系数来平滑滤波。根据NP值的变化规律，本专利技术可利用查表滤波法，在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数，从而达到解决信号强度计算稳定而不失真的效果。
[0016]步骤3：根据调节后的滤波器系数来控制平滑滤波器对NP值进行滤波处理，即根据计算出来y（滤波系数）来进行平滑滤波。根据图3不同的CNR区间，设置不同的滤波系数，根据步骤1中公式可以计算出来本专利技术的滤波器系数Y，Y即是本专利技术的滤波器系数，比如CNR在30dBHz，滤波系数会设置为1，当CNR在40
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45dBHz，滤波系数会设置为0.3。
[0017]步骤4：利用滤波后的NP值（NP 宽窄带信号强度比）计算新的CNR值并输出。
[0018]本专利技术实施例的基于NWPR载噪比算法的平滑滤波器基于当前历元的CNR值，根据下式计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势；；；其中，x为当前观测量所算出的CNR值，y为当前滤波器系数值；再根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数，根据调节后的滤波器系数对NP值（NP 宽窄带信号强度比）进行滤波处理；利用滤波后的NP值计算新的CNR值并输出。
[0019]本专利技术更加符合算法特征，滤波更加平滑与准确。因为每个单历元是20ms计算一次，并且单历元的数值噪声较大，所以本专利技术1s输出一次，并且需要滤波，这样使输出的数值噪声更低，更加准确。
[0020]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NWPR载噪比算法的平滑滤波方法，其特征在于，包括：步骤1：基于当前历元的CNR值，根据下式计算得到载噪比在不同信号强度下的变化趋势；；；其中，x为当前观测量所算出的CNR值，y为当前滤波器系数值；步骤2：根据变化趋势在不同的CNR区间设置不同的阈值来调节滤波器系数步骤3：根据调节后的滤波器系数来控制平滑滤波器对NP值进行滤波处理；步骤4：利用滤波后的NP值计算新的CN...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪涛，李青乔，肖瓅，张伟，侯嘉伟，王鹏远，孙中亮，
申请(专利权)人：北京北斗华大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：