【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星导航，更具体地，涉及一种非固定增选伪码的配对方法及装置。
技术介绍
1、在全球卫星导航系统(global navigation satellite system,gnss)中，伪码是关键组成部分，伪码为接收机提供了区分不同卫星的基础。伪码的设计直接影响一些系统内部多址信号间的相互干扰程度，从而影响导航系统的性能。
2、在原有码族中优选出新增伪码之后，伪码自身的性能已经确定，因此选择合适的增选伪码配对方案至关重要。在一相关技术中，在对伪码码族自身进行优化时，利用贪心算法进行伪码优选，同样可以利用相关思想对伪码进行局部最优配对来近似最优。但是，贪心算法会使局部最优现象较为严重。
3、在另一相关技术中，提出了导频码和数据码互相关对鉴别器函数(即s曲线)失真的影响，并以在仅跟踪特定相关器间隔的导频分量时的最小平均s曲线偏差为优化目标对伪码进行配对，并采用匈牙利算法进行伪码配对。但是，该方案中配对指标仅考虑了信号跟踪需求，缺乏对数据解调需求的考虑；并且匈牙利算法只有在增选伪码中的导频码和数据码固定的情况下才适用，可选方案单一，不能使得配对伪码的性能趋于最优。
4、因此，针对增选伪码中的导频码和数据码不固定的情况，如何获取性能优异的伪码配对方案亟待解决。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述缺陷，为实现非固定伪码的配对，本专利技术提供了一种非固定增选伪码的配对方法及装置。
2、第一方面，本专利技术提供一种非固定增选伪码的配对
3、设定卫星信号增选伪码的配对指标包括第一指标和第二指标，所述第一指标为接收信号导频码和本地数据码之间的对齐互相关值绝对值，所述第二指标为接收信号导频码和接收信号数据码之间的超前滞后相关值差值绝对值；
4、基于所述第一指标和所述第二指标确定目标函数和代价矩阵；
5、基于所述代价矩阵和所述增选伪码的分配矩阵，建立增选伪码分配模型；
6、将所述增选伪码均分为两部分，基于均分结果确定初始种群，并采用jvc算法对不同均分结果对应的所述增选伪码分配模型进行求解，确定所述初始种群中个体对应的初始配对方案；
7、基于元启发式算法或改进的元启发式算法，对种群进行迭代更新并基于jvc算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，直至达到预设的最大迭代次数，确定最后一次迭代过程得到的最优配对方案为非固定增选伪码的最优配对方案；其中，迭代过程得到的最优配对方案基于所述目标函数确定。
8、在一些实施例中，基于改进的元启发式算法，对种群进行更新并基于jvc算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，包括：
9、在当前迭代过程中，对所述初始配对方案或上一次迭代过程得到的配对方案进行k-means聚类；
10、基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于jvc算法对聚类后的配对方案进行更新；
11、确定所述目标函数最小的更新后的配对方案为当前迭代过程得到的最优配对方案。
12、在一些实施例中，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于jvc算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
13、随机选取目标聚类中心，将所述目标聚类中心对应的配对方案的增选伪码索引均对增选伪码数目m进行归一化，并利用柯西变异对归一化序列进行更新，根据更新序列中数值的相对大小对1至m进行排序，排序后采用jvc算法生成更新后的配对方案。
14、在一些实施例中，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于jvc算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
15、基于以下至少一种更新方式确定候选配对方案；
16、随机选择目标聚类个体或目标聚类中心，交换所述目标聚类个体或所述目标聚类中心对应的配对方案前n个元素中随机num个元素与后n个元素中的对应配对元素，交换后采用jvc算法生成候选配对方案；其中，交换元素组数为num＝randi(1,floor(n/2))；
17、随机选取两个聚类的聚类中心或其它聚类个体对应的两个配对方案，每个配对方案中均有n组伪码，将所述两个配对方案中代价值最低的伪码组对应的码索引进行交换，交换后采用jvc算法生成两个更新方案，选择所述两个更新方案中所述目标函数较低的更新方案作为候选配对方案；
18、选取上一次迭代过程得到的最优配对方案，随机选取一组伪码组交换码索引，交换后采用jvc算法生成候选配对方案；
19、选取上一次迭代过程得到的最优配对方案，选取代价值最低的一组或多组伪码交换码索引，交换后采用jvc算法生成候选配对方案；
20、当候选配对方案的所述目标函数小于原配对方案的所述目标函数时，用候选配对方案替代原配对方案，得到更新后的配对方案。
21、在一些实施例中，基于元启发式算法，对种群进行迭代更新并基于jvc算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，包括：
22、通过元启发式算法中不同的更新方式对种群个体进行演化，在当前迭代过程中，基于个体包含数值的相对大小对增选伪码序号1至m进行排序，并基于jvc算法确定个体对应的配对方案。
23、在一些实施例中，所述将所述增选伪码均分为两部分，包括：
24、将所述增选伪码均分为两部分之后，采用tent混沌序列初始化。
25、在一些实施例中，所述方法还包括：
26、当连续numg次迭代过程得到的最优配对方案的所述目标函数未下降时，除当前迭代过程得到的最优配对方案之外随机选取ni个配对方案重新进行初始化；
27、其中，ni满足：
28、
29、其中，maxg表示所述最大迭代次数，n表示卫星数目，为所述增选伪码的数量的一半，k表示当前迭代次数。
30、在一些实施例中，基于所述第一指标和所述第二指标确定目标函数，满足如下计算公式：
31、
32、其中，ccf0j表示第j组配对伪码的所述第一指标，δrj表示第j组配对伪码的所述第二指标，α和β表示自定义的权重系数。
33、在一些实施例中，基于所述第一指标和所述第二指标确定代价矩阵，包括：
34、基于所述第一指标和所述第二指标确定预备代价矩阵，所述预备代价矩阵包含所有增选伪码两两配对的代价函数值；
35、基于所述预备代价矩阵确定所述代价矩阵；
36、所述预备代价矩阵满足：
37、
38、其中，ccf0mn表示伪码m和伪码n配对时的所述第一指标，δrmn表示伪码m和伪码n配对时的所述第二指标，α和β表示自定义的权重系数。
39、第二方面，本专利技术还提供一种非固定增选伪码的配对装置，包括：
40、指标设定单元，用于设定卫星信号增选伪码的配对指标包括第一指标和第二指标，所述第一指标为接收信号导频码和本地数据码之间的对齐互本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，基于改进的元启发式算法，对种群进行更新并基于JVC算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，包括：
3.根据权利要求2所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于JVC算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
4.根据权利要求2所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于JVC算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
5.根据权利要求1所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，基于元启发式算法，对种群进行迭代更新并基于JVC算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，包括：
6.根据权利要求1至5任一项所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述将所述增选伪码均分为两部分，包括：
7.根据权利要求1至5任一项所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述方法还包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，基于改进的元启发式算法，对种群进行更新并基于jvc算法对种群个体对应的配对方案进行迭代更新，包括：
3.根据权利要求2所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于jvc算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
4.根据权利要求2所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在于，所述基于预设的更新方式对聚类后的部分种群个体进行更新，并基于jvc算法对聚类后的配对方案进行更新，包括：
5.根据权利要求1所述的非固定增选伪码的配对方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏蛟龙，唐祖平，应凯贤，李光浩，夏智峰，周楚昂，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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