【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航领域，特别是涉及基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法。
技术介绍
1、随着电子信息系统的高度集成以及信号功率和设备接收灵敏度的不断提高，这些系统所面临的电磁环境也变得越来越复杂。导航作为探测和定位目标的重要电磁传感器，在军事和民用领域都得到了广泛应用。
2、在"搜星数"通常指的是卫星导航接收机正在接收到并跟踪的卫星数量。在全球定位系统(gps)或其他卫星导航系统中，接收机需要连接至少三颗卫星来计算其位置，而更多的卫星连接通常会提高定位的准确性。搜星数与信号质量和环境条件相关。在复杂电磁环境的影响下，接收机会受到干扰甚至压制，从而降低接收机能够跟踪的卫星数量。因此，对于卫星导航系统的用户来说，了解搜星数对于评估设备性能和确保准确导航至关重要。
3、但是，就目前而言，获取搜星数往往需要先进行卫星导航接收机的布设，在没有卫星导航接收机的环境下，很难预先获得较为准确的搜星数，进而无法判断卫星导航接收机在当前环境是否能够稳定工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，能够提前通过环境内的电磁环境频谱，来预测卫星导航接收机的搜星数，为卫星导航接收机实际实用过程的稳定性提供判断依据。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
3、s1.通过导航信号
4、s2.利用导航接收天线进行导航信号接收，并传输给卫星导航接收机，由卫星导航接收机获取搜星数信息；所述搜星数，是指卫星导航接收机正在接收到并跟踪的卫星数量。
5、s3.利用电磁环境接收天线接收试验环境内的电磁环境信号，并传输给环境频谱接收机，由环境频谱接收机获取试验环境的电磁环境频谱数据；
6、s4.对试验环境的电磁环境频谱数据计算频谱包络，生成频谱包络图；
7、所述步骤s4包括：
8、将电磁环境频谱数据记为信号x(f)，对于信号x(f)，其rms包络erms(f)的计算公式如下：
9、
10、其中n是滑动窗口长度，x(f+i-1)是信号在频率点f+i-1处的幅度值；
11、假设信号x(f)的总长度为np，在滑动窗口n的取值为1,2,…,np，f的取值范围为1,2,…,np，共有np*np种n与f的组合，共能够计算np*np个erms(f)，从而构成一个np*np的矩阵，定义为频谱包络图；
12、对于np-f<n的部分，用np-f＝n处的erms(f)填补后面的值，直到在这个n取值下，这条包络的长度也为np。
13、s5.将频谱包络图作为样本特征，搜星数作为样本标签，构建信号样本；
14、s6.在不同的导航信号或干扰信号下，重复执行m次步骤s1～s5，得到m个信号样本构成样本集；
15、所述步骤s6中，所述不同的导航信号或干扰信号，包括以下三种情况：
16、第一、导航信号相同，干扰信号不同；
17、第二、导航信号不同，干扰信号相同；
18、第三、导航信号和干扰信号均不同。
19、s7.构建卷积神经网络模型，并利用样本集中的数据对卷积神经网络模型进行训练；
20、s8.在实际环境中，根据电磁环境频谱数据，利用训练好的卷积神经网络进行卫星导航接收机的搜星数预测。
21、所述步骤s8包括：
22、利用电磁环境接收天线接收实际环境内的电磁环境信号，并传输给环境频谱接收机，由环境频谱接收机获取实际环境的电磁环境频谱数据；
23、对实际环境的电磁环境频谱数据计算频谱包络，生成频谱包络图；
24、将频谱包络图输入训练好的卷积神经网络中，由卷积神经网络输出预测结果。
25、优选地，所述试验环境中设置有微波吸收材料，用于降低空间电磁场对试验环境内的测试造成影响。
26、本专利技术的有益效果是：能够提前通过环境内的电磁环境频谱，来预测卫星导航接收机的搜星数，为卫星导航接收机实际使用过程的稳定性提供判断依据，有助于指定更好的卫星导航接收机使用策略。
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1.基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述试验环境中设置有微波吸收材料，用于降低空间电磁场对试验环境内的测试造成影响。
3.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述搜星数，是指卫星导航接收机正在接收到并跟踪的卫星数量。
4.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述步骤S4包括：
5.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述步骤S6中，所述不同的导航信号或干扰信号，包括以下三种情况：
6.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述步骤S8包括：
【技术特征摘要】
1.基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述试验环境中设置有微波吸收材料，用于降低空间电磁场对试验环境内的测试造成影响。
3.根据权利要求1所述的基于电磁环境频谱包络提取的导航接收机搜星数预测方法，其特征在于：所述搜星数，是指卫星导航接收机正在接收到并跟踪的卫...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡少雄，石峰林，赵禹斌，李尧尧，苏东林，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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