一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及卫星定位技术领域，尤其涉及一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统，包括：接收北斗中频采样信号，并对北斗中频采样信号进行预处理，得到北斗中频采样延迟信号；利用步长因子演进算法优化待改进自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子，以构建改进型自适应滤波器；将北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号。本发明专利技术通过步长因子演进算法优化LMS滤波器步长因子，同时利用改进型自适应滤波器消除电磁干扰，提高了北斗定位精度，避免了部分无可信度的信号对滤波器的影响，且能够平衡收敛速度与稳态噪声间的关系，满足电力系统的高精度定位需求。度定位需求。度定位需求。

【技术实现步骤摘要】
一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及卫星定位
，尤其涉及一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，电能的需求也在不断增加，电力系统作为国民经济的重要组成部分，其安全稳定运行对人民正常生产生活具有重要意义，其中，电力设备巡检、故障抢修等电力业务需要高精度的定位信息，以保障电力系统安全稳定运行；北斗作为我国自主研发的定位导航系统，具有覆盖广，定位精度高等优点，可以为电力系统提供精准的定位服务。
[0003]然而，电力系统内大量的设备会产生电磁干扰，影响北斗定位设备的精度，因此，为保障电力场景内电力巡检、故障抢修等各业务正常运行，亟需一种面向电力系统的北斗三号(BeiDou
‑
3，BD3)高精度定位模块，提高北斗定位精度，保障电力系统安全稳定运行；目前，在电力系统中，通常采用滤波的方法消除电磁干扰，提高北斗定位精度，然而，传统的滤波方法由于存在某个信号可信度极低而导致滤波器不能得到最优滤波结果，影响北斗定位精度，此外，传统的最小均方差(Least Mean Square，LMS)滤波方法由于其步长因子是人工设定，无法平衡收敛速度与稳态噪声间的关系，过小的步长会导致速度下降而过高的步长会导致稳态失调，影响北斗定位精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统，解决的技术问题是，传统的北斗定位信号滤波处理无法避免部分无可信度的信号对滤波器的影响，且无法平衡收敛速度与稳态噪声间的关系，难以满足电力系统的高精度定位需求。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]接收北斗中频采样信号，并对所述北斗中频采样信号进行预处理，得到北斗中频采样延迟信号；
[0008]利用步长因子演进算法优化待改进自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子；
[0009]根据所述最优步长因子，构建改进型自适应滤波器；
[0010]将所述北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号。
[0011]在进一步的实施方案中，所述对所述北斗中频采样信号进行预处理，得到延迟信号的步骤包括：
[0012]获取北斗中频采样信号的载噪比，并根据所述北斗中频采样信号的载噪比和预先
设置的载噪比阈值进行奇点剔除，得到新北斗中频采样信号；
[0013]对所述新北斗中频采样信号进行延迟，得到北斗中频采样延迟信号。
[0014]在进一步的实施方案中，所述利用步长因子演进算法优化自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子的步骤包括：
[0015]初始化种群的生成，并确定适应度函数；
[0016]比较个体间的适应度函数，并对个体进行交叉、变异操作，得到新种群；
[0017]计算新种群中个体的适应度函数值，并将适应度函数值满足优化收敛条件的个体选择出来，得到待改进自适应滤波器的最优步长因子。
[0018]在进一步的实施方案中，所述适应度函数的计算公式为：
[0019][0020]式中，F(r)表示适应度函数值；N表示个体数量；y
r
表示待改进自适应滤波器的实际输出值；y
′
r
表示待改进自适应滤波器的期望输出值。
[0021]在进一步的实施方案中，所述将所述北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号的步骤包括：
[0022]根据北斗中频采样延迟信号和改进型自适应滤波器的初始权重，得到滤波器输出信号；
[0023]将期望响应与所述滤波器输出信号相减，得到信号误差；
[0024]根据所述信号误差和最优步长因子更新改进型自适应滤波器的权系数，得到下一时刻的权系数向量；
[0025]在达到滤波收敛条件时，确定最优权重向量，并利用最优权重向量对所述北斗中频采样延迟信号进行滤波，得到北斗定位信号。
[0026]在进一步的实施方案中，所述下一时刻的权系数向量的计算公式为：
[0027]w(n+1)＝w(n)
‑
2μe(n)*g(n
‑
T)
[0028]式中，w(n+1)表示(n+1)时刻的滤波器权系数向量；w(n)表示n时刻的滤波器权系数向量；μ表示最优步长因子；e(n)表示信号误差；g(n
‑
T)表示北斗中频采样延迟信号。
[0029]在进一步的实施方案中，所述滤波收敛条件包括达到迭代次数或者所述信号误差达到预设的信号误差阈值。
[0030]第二方面，本专利技术提供了一种面向电力系统的BD3高精度定位系统，所述系统包括：
[0031]信号处理模块，用于接收北斗中频采样信号，并对所述北斗中频采样信号进行预处理，得到北斗中频采样延迟信号；
[0032]LMS滤波器优化模块，用于利用步长因子演进算法优化待改进自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子；还用于根据所述最优步长因子，构建改进型自适应滤波器；
[0033]北斗定位模块，用于将所述北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号。
[0034]同时，第三方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储
器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行实现上述方法的步骤。
[0035]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0036]本专利技术提供了一种面向电力系统的BD3高精度定位方法及系统，所述方法通过利用奇点剔除对接收的北斗中频采样信号进行处理，并得到北斗中频采样延迟信号，利用步长因子演进算法优化LMS滤波器步长因子，并将北斗中频采样延迟信号输入到改进型自适应滤波器，得到高精度的北斗定位信号，从而实现消除电磁干扰，提高北斗定位精度的效果。与现有技术相比，该方法通过步长因子演进算法优化LMS滤波器步长因子，并采用改进型自适应滤波器对误差进行反馈校正，大大提升了北斗定位精度，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例提供的面向电力系统的BD3高精度定位方法流程示意图；
[0038]图2是本专利技术实施例提供的面向电力系统的BD3高精度定位系统框图；
[0039]图3是本专利技术实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本专利技术的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本专利技术专利保护范围的限制，因为在不脱离本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，其特征在于，包括以下步骤：接收北斗中频采样信号，并对所述北斗中频采样信号进行预处理，得到北斗中频采样延迟信号；利用步长因子演进算法优化待改进自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子；根据所述最优步长因子，构建改进型自适应滤波器；将所述北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号。2.如权利要求1所述的一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，其特征在于，所述对所述北斗中频采样信号进行预处理，得到延迟信号的步骤包括：获取北斗中频采样信号的载噪比，并根据所述北斗中频采样信号的载噪比和预先设置的载噪比阈值进行奇点剔除，得到新北斗中频采样信号；对所述新北斗中频采样信号进行延迟，得到北斗中频采样延迟信号。3.如权利要求1所述的一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，其特征在于，所述利用步长因子演进算法优化自适应滤波器中的步长因子，得到最优步长因子的步骤包括：初始化种群的生成，并确定适应度函数；比较个体间的适应度函数，并对个体进行交叉、变异操作，得到新种群；计算新种群中个体的适应度函数值，并将适应度函数值满足优化收敛条件的个体选择出来，得到待改进自适应滤波器的最优步长因子。4.如权利要求3所述的一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，其特征在于，所述适应度函数的计算公式为：式中，F(r)表示适应度函数值；N表示个体数量；y
r
表示待改进自适应滤波器的实际输出值；y
′
r
表示待改进自适应滤波器的期望输出值。5.如权利要求1所述的一种面向电力系统的BD3高精度定位方法，其特征在于，所述将所述北斗中频采样延迟信号输入改进型自适应滤波器中，得到北斗定位信号的步骤包括：根据北斗中频采样延迟信号和改进型自适应滤波器的初始权重，得到滤波器输出信号；将期望响应与所述滤波器输...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建刚，余志文，赵瑞锋，戴月，郭文鑫，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：