[发明专利]一种伪码测距的时间延时估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电测距与定位技术领域，特别涉及一种全数字伪码测距的时间延时估计方法。

背景技术

目前无线电测距技术主要有多普勒测距法，伪码测距法，以及载波测距法等。其中，伪码测距可分为单向测距和双向测距，无论是哪种测量方式，都需要对信号到达时间进行估计，根据接收到的信号对到达时间进行估计(即延时估计)方法主要有如下几种：

极大似然估计法

极大似然估计法是在已知估计法中渐进最优方法，在高信噪比的情况下可以达到克拉美罗界(Cramer-Rao Bound)，其计算在高斯白噪声多径环境下。虽然极大似然估计法在高斯白噪声下为渐进最优方法，但是由于需要做多元变量的优化以及大量数学运算，复杂度较高，硬件实现较为困难，所以实用度并不高。

简化的极大似然法

对于数字基带系统而言，波形成形后的基带伪码信号经过信道在收端收下后，经过伪码匹配滤波和成形滤波器，得到的结果和在模拟情况下对匹配滤波结果的采样是等价的。

有文献将信号经A/D采样后进行匹配滤波，然后利用信号匹配滤波结果在极大值点附近进行二次泰勒展开，然后利用样值点进行估计，于是AWGN信道下极大似然估计简化为：

其中，t为一段连续采样时间点组成的向量，R为信号的自相关矩阵，h为在匹配滤波结果在t时刻的样值。此法虽然简单，但是在实际中噪声并不完全是热噪声(高斯白噪声)，在有载波的系统中还有相位噪声(非高斯白噪声)以及功率放大器非线性等非理想因素，所以这种情况下并不一定是渐进最优的。

综上所述，目前方法要么复杂度高，难以实现；要么过于简化，未考虑信道中的非理想因素，适用范围窄。

发明内容

(一)所要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种适合于伪码测距的时间延迟估计方法，该方法降低了计算复杂度，同时考虑信道中非理想因素，使延时估计方法使用范围更广。

(二)技术方案

本发明提供了一种伪码测距的时间延时估计方法，该方法包括：

S1、收端对接收到的基带信号进行采样得到采样信号，并对采样信号进行数字匹配滤波得到数字匹配滤波信号；

S2、搜索并获取数字匹配滤波信号的首个极值点；

S3、定义在首个极值点附近模拟匹配滤波信号二阶泰勒展开式的二次项系数a、一次项系数b和常数项c的估计值为：θ^=Δa^b^c^,]]>选择以极值点为中心，两侧距离极值点不超过1/4码元周期内的2m+1个样值点p(n_-m)，p(n_-m+1)...，p(n_-1)，p(n₀)，...，p(n_m)对系数a，b，c做最小二乘估计：θ^=a^b^c^=(HTH)-1HTX,]]>得到估计值则信号的延时估计为：