[发明专利]一种特定信号的随机噪声滤波方法

说明书

一种特定信号的随机噪声滤波方法，依据观测值A_m，假定观测值A_m就是真实值Z_m，由映射关系f(m‑n)可以推出具有一定精度的推测值T_m‑n＝A_m+f(m‑n),因为观测量A_m叠加了随机噪声，往往导致推测值T_m‑n存在着较大的偏差，或者因为推测点数增多的积累越来越大的偏差。本发明的滤波算法的基本原理假定观测值A_m等于Z_m，那么依据观测值A_m得到的一系列的推测值与观测值差分值应该等于随机噪声r_m，其幅度80％落在[‑R R]之间，根据差分值是否超出[‑R R]对T_m进行增量或减量调整，随着调整次数的增多T_m会越来越接近Z_m。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别是一种特定信号的随机噪声滤波方法。

背景技术

在授时领域，无论是北斗授时、GPS授时、GLONASS授时、PTP授时、长波授时还是短波授时，利用无线或者有线信道进行时间频率传输，因为接收机时钟不稳定、系统钟差、传输信道的延时抖动等因素导致接收机还原的授时信息往往具有一定的随机抖动。在无源定位领域，接收到的时域上的时间脉冲的到达时间往往因为信号强弱变化而存在较大的波动。

传统的线性滤波方法可以有效的滤除随机噪声，但同时一些渐变的有用的分量也一同钝化，变得不敏感，如授时系统的钟差导致的授时信息的渐变，如无源定位中的多普勒效应导致的脉冲到达时间的渐变。传统的线性滤波方法如卡尔曼滤波只针对线性信号有比较好的效果。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种根据一系列的观测值获得更为准确的推测值的特定信号的随机噪声滤波方法，能有效减弱随机噪声影响。

本发明采用如下技术方案：

一种特定信号的随机噪声滤波方法，其特征在于：预先设定T_m表示离散周期信号第m个推测量，A_m为第m个具有一定误差的观测值，K为滤波深度，△为调整步进，R为离散周期信号的抖动幅度，滤波步骤如下：

1)初始时，令T_m＝A_m，n＝1；

2)根据当前的观测值A_m和映射函数f(m-n)的关系，得出推测值T_m-n，并将T_m-n与第m-n个观测值A_m-n作比较，若T_m-n+R＜A_m-n，则根据调整步进△对T_m进行增量调整；若T_m-n+R＞A_m-n，则对T_m进行减量调整；n＝n+1；

3)判断n＜K，若是，则回到2)；若否，则输出T_m。

优选的，预先设定Z_m为第m个没有误差的真实值，其服从映射关系：Z_m-n＝Z_m+f(m-n)；在步骤2)中，假定当前的观测值等于真实值，则所述当前的观测值和映射函数f(m-n)的关系为A_m-n＝A_m+f(m-n),得出的推测值为T_m-n＝T_m+f(m-n)。

优选的，所述的根据调整步进△对T_m进行增量调整，包括对二者进行加、减、乘或除运算。

优选的，所述的根据调整步进△对T_m进行减量调整，包括对二者进行加、减、乘或除运算。

优选的，所述R与随机噪声的统计学特性相关。