[发明专利]一种基于噪声消除的到达时间估计方法

权利要求书

1.一种基于噪声消除的到达时间估计方法，其特征在于，所述的到达时间估计方法包括以下步骤：

S1、发射端向接收端发送超宽带脉冲序列；

S2、接收端接收到的超宽带信号r(t)通过低噪声放大器后进行带通滤波，然后通过平方律检波器，得到功率信号，再对该功率信号进行采样，得到接收信号的功率采样序列{A_n,l,k}，其中，A_n,l,k表示对第n个符号里的第l帧中的第k个码片得到的功率采样值，n＝1,2,...,N_s，l＝1,2,...,N_f，k＝1,2,...,N_c，N_s表示发射信号的符号数，N_f表示每个符号内的帧数，N_c表示每帧内码片数；

S3、对所述的功率采样序列{A_n,l,k}进行求均值操作以消除噪声，得到接收信号的功率均值矩阵V，其中V的第n行第k列元素V_n,k由确定，V的第k列元素所构成的功率均值列向量记作V^k；

S4、从所述的功率采样序列{A_n,l,k}中抽取第1个码片构成噪声序列{A_n,l,1}，其中A_n,l,1是A_n,l,k在k＝1时的取值，对{A_n,l,1}求均值，得到噪声均值向量V^ref，其中V^ref的第n个元素V_n^ref由确定；

S5、对所述的功率均值列向量V^k和所述的噪声均值向量V^ref采用秩和方法，得到V^k的秩R₁(k)；

S6、根据所述的秩R₁(k)设置TOA估计的判决门限η；

S7、选取最先超越判决门限η的时间码片的位置处作为到达时间的估计值。

2.根据权利要求1所述的一种基于噪声消除的到达时间估计方法，其特征在于，所述的接收到的超宽带信号r(t)由

确定，

其中，ω(t)是超宽带脉冲，脉冲宽度等于码片周期T_c，T_s、T_f分别是发射信号的符号周期和帧周期，每一帧内，在超宽带脉冲所在位置前设置时间间隔τ_guard作为保护间隔，n(t)表示均值为零、双边功率谱密度为的复加性高斯白噪声，式中，N₀满足E_x是单个超宽带脉冲的能量，SNR表示信号噪声功率比，是信道的单位冲激响应，其中α_p和τ_p分别是第p条路径的复衰减因子和延时，P为多径数，δ(t)是迪拉克δ函数。

3.根据权利要求1所述的一种基于噪声消除的到达时间估计方法，其特征在于，所述的功率采样序列A_n,l,k由

确定，

其中T_s、T_f、T_c分别是发射信号的符号周期、帧周期和码片周期，τ_position在(0,T_c)范围内取值，表示在码片内的采样位置，r_bpf(t)是带通滤波器的输出，即为所述的通过平方律检波器后得到的功率信号。