伪多普勒频率估计方法技术

本发明专利技术涉及遥测信号处理技术领域，提供一种伪多普勒频率估计方法

【技术实现步骤摘要】
伪多普勒频率估计方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及遥测信号处理
，尤其涉及一种伪多普勒频率估计方法
、
装置
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]在无源定位场景中，通过对接收到的遥测信号进行处理，获取目标运动过程中的伪多普勒频率，是信号遥测接收机的任务要求之一
。
其中伪多普勒频率是指，接收机与发射机的相对运动导致的多普勒频率和两者之间的载波频差之和
。
伪多普勒频率估计方法应满足估计精度高
、
实现结构简单
、
计算成本低等工程应用要求
。
而
PCM/FM
体制遥测信号作为一种调频信号，其双极性码元带来的载波频率变化给伪多普勒频率的高精度估计增加了难度
。
[0003]调制
‑
去调制伪多普勒频率估计方法是一种适用于
PCM/FM
体制信号，能够工程实现的估计方法
。
在理想情况下，接收端通过本地调制得到与发射端完全一致的信号，去调制很好地去除掉接收信号中的码元调制分量，得到高精度的伪多普勒频率分量，估计精度能够达到十几赫兹
。
然而实际应用中，接收端无法准确获知发射端的信号调制方式，比如成型滤波器响应
、
调制指数等具体参数，本地调制信号与发射信号不一致，残余的码元调制分量影响较大，导致伪多普勒频率估计误差大
。
此外，接收信号的信噪比低
、
去调制两路信号未对齐等情况也会导致调制
‑
去调制方法的伪多普勒频率估计精度低
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种伪多普勒频率估计方法
、
装置
、
电子设备及存储介质
。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种伪多普勒频率估计方法，包括：
[0006]接收遥测信号，基于所述遥测信号得到基带信号；
[0007]根据所述基带信号确定码元序列估计值；
[0008]对所述码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号；
[0009]根据所述基带信号和所述本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号；
[0010]对所述去调制信号进行差分处理，得到差分信号；
[0011]将所述差分信号输入到锁相环电路中，由所述锁相环电路输出处理后的信号，根据所述处理后的信号确定所述遥测信号的伪多普勒频率
。
[0012]在一个实施例中，所述对所述码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号，包括：
[0013]在遥测接收端构建本地滤波器，配置调制参数，利用码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号
。
[0014]在一个实施例中，所述根据所述基带信号和所述本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号，包括：
[0015]将所述基带信号和所述本地调制信号进行共轭相乘，得到去调制信号
。
[0016]在一个实施例中，所述对所述去调制信号进行差分处理，得到差分信号，包括：
[0017]对所述去调制信号进行鉴相处理，得到鉴相信号；
[0018]对鉴相信号进行差分鉴频处理，得到差分信号
。
[0019]在一个实施例中，所述根据所述处理后的信号确定所述遥测信号的伪多普勒频率，包括：
[0020]根据所述处理后的信号采用以下计算公式确定所述遥测信号的伪多普勒频率，其中：
[0021][0022]其中，
f
pd
(nT
s
)
为所述遥测信号的伪多普勒频率，
f
s
为采样频率，
Δθ
o
(nT
s
)
为所述处理后的信号，
T
s
为离散周期
。
[0023]在一个实施例中，所述锁相环电路包括二阶数字锁相环相位模型
。
[0024]在一个实施例中，所述基带信号包括离散型信号
。
[0025]第二方面，本专利技术提供一种伪多普勒频率估计装置，包括：
[0026]接收模块，用于接收遥测信号，基于所述遥测信号得到基带信号；
[0027]判决模块，用于根据所述基带信号确定码元序列估计值；
[0028]调制模块，用于对所述码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号；
[0029]去调制模块，用于根据所述基带信号和所述本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号；
[0030]差分模块，用于对所述去调制信号进行差分处理，得到差分信号；
[0031]估计模块，用于将所述差分信号输入到锁相环电路中，由所述锁相环电路输出处理后的信号，根据所述处理后的信号确定所述遥测信号的伪多普勒频率
。
[0032]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任一项所述的伪多普勒频率估计方法的步骤
。
[0033]第四方面，本专利技术提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的伪多普勒频率估计方法的步骤
。
[0034]本专利技术提供的伪多普勒频率估计方法
、
装置
、
电子设备及存储介质，通过基于遥测信号得到基带信号，根据基带信号确定码元序列估计值，对码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号，根据基带信号和本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号，对去调制信号进行差分处理，得到差分信号，将差分信号输入到锁相环电路中，由锁相环电路输出处理后的信号，根据处理后的信号确定遥测信号的伪多普勒频率，能够实现更高的估计精度
。
在非理想因素存在的情况下，本专利技术能将估计误差标准差减小到原来的约
10
％，显著提高伪多普勒频率的估计精度
。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0036]图1是本专利技术提供的伪多普勒频率估计方法的流程示意图；
[0037]图2是本专利技术提供的
f
n
不同时，二阶数字锁相环系统传递函数的幅频特性曲线图；
[0038]图3是本专利技术提供的调制方式一致时，调制
‑
去调制方法的伪多普勒频率估计结果；
[0039]图4是本专利技术提供的调制指数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种伪多普勒频率估计方法，其特征在于，包括：接收遥测信号，基于所述遥测信号得到基带信号；根据所述基带信号确定码元序列估计值；对所述码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号；根据所述基带信号和所述本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号；对所述去调制信号进行差分处理，得到差分信号；将所述差分信号输入到锁相环电路中，由所述锁相环电路输出处理后的信号，根据所述处理后的信号确定所述遥测信号的伪多普勒频率
。2.
根据权利要求1所述的伪多普勒频率估计方法，其特征在于，所述对所述码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号，包括：在遥测接收端构建本地滤波器，配置调制参数，利用码元序列估计值进行本地调制，得到本地调制信号
。3.
根据权利要求1或2所述的伪多普勒频率估计方法，其特征在于，所述根据所述基带信号和所述本地调制信号进行去调制处理，得到去调制信号，包括：将所述基带信号和所述本地调制信号进行共轭相乘，得到去调制信号
。4.
根据权利要求3所述的伪多普勒频率估计方法，其特征在于，所述对所述去调制信号进行差分处理，得到差分信号，包括：对所述去调制信号进行鉴相处理，得到鉴相信号；对鉴相信号进行差分鉴频处理，得到差分信号
。5.
根据权利要求4所述的伪多普勒频率估计方法，其特征在于，所述根据所述处理后的信号确定所述遥测信号的伪多普勒频率，包括：根据所述处理后的信号采用以下计算公式确定所述遥测信号的伪多普勒频率，其中：其中，
f
pd
(nT
s
)
为所述遥测信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏国华，杜畅，王文静，任金隆，张嘉琦，陶雯琦，王旭，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：