[发明专利]一种UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法

权利要求书

1.一种UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：将模拟数字转换器ADC处理后的UWB数字信号采用互相关器进行处理；

S2：针对所述步骤S1中采用互相关器进行处理得到的结果，再通过频域平滑模块进行噪声消除处理再累加消噪，获得备选的本地脏相关模板；

S3：对所述步骤S2获得备选的本地脏相关模板进行累加，再对累加后的本地脏相关模板进行信道多径筛选，从大于设定阀值的数据中获得本地脏相关模板；

还包括步骤S4：将所述步骤S1中模拟数字转换器ADC处理后的UWB数字信号与所述步骤S3中信道多径筛选得到的大于设定阀值的数据进行卷积处理，卷积处理后的数据再进行帧首定界符SFD检测，若检测到帧首定界符SFD则获得本地脏相关模板，否则继续循环进行卷积处理和帧首定界符SFD检测，最终获得本地脏相关模板；

还包括步骤S5：将所述步骤S3中信道多径筛选中没有通过设定阀值比较的数据与所述步骤S1中模拟数字转换器ADC处理后的UWB数字信号进行卷积处理，卷积处理后的数据再进行帧首定界符SFD检测，若检测到帧首定界符SFD则获得本地脏相关模板，否则继续循环进行卷积处理和帧首定界符SFD检测，最终获得本地脏相关模板。

2.根据权利要求1所述的UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法，其特征在于，所述步骤S1中的互相关器包括单脉冲相关模块和前导序列相关模块，其中先将模拟数字转换器ADC处理后的UWB数字信号采用单脉冲相关模块处理后再采用前导序列相关模块进行处理，采用单脉冲相关模块进行处理时所采用的计算相关结果的公式为：

其中b(m)为相关结果；p(n)为本地产生模板脉冲；p*(n)为p(n)共轭函数；x(n)为接收模拟数字转换器ADC采样输出信号，其包含K次重复的前导序列S信息；N为脉冲长度；n，m为采样信号输出样点的序号；

采用前导序列相关模块进行处理时，其中本地前导序列记为：S(iL+j)，其中j＝0，...，L-1，i＝0，...，L-1，L为序列扩频因子；其计算公式为：

其中C(i)为L长度的本地随机3元码序列，δ_L(i)＝1，表示Kronecker乘积；b(iL+j)为采用单脉冲相关模块处理后相关结果。

3.根据权利要求2所述的UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法，其特征在于，所述步骤S2中采用频域平滑模块进行噪声消除处理的具体方法为：

S21：首先把d(j)变换成频域，记为：g＝FFT(d)；

其中d＝[d(0),...,d(L-1)]^T，g＝[g(0),...,g(L-1)]^T，L为序列扩频因子；

S22：然后采用频域滤波器对g进行频域消噪得到消噪频域公式为：

其中W为频域滤波器系数矩阵；

S23：最后把通过逆傅里叶变换变成时域公式为：

其中L为序列扩频因子。

4.根据权利要求3所述的UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括步骤S24对采用频域平滑模块进行噪声消除处理后的信号再进行累加消噪，公式为：其中k＝0,...,K-1；K为本地前导序列S在时间上的重复发送次数；

5.根据权利要求3所述的UWB接收机的本地脏相关模板的获取方法，其特征在于，所述步骤S3中信道多径筛选的方法为：

S31：首先建立多径投票池v_k＝[v_k(0),...,v_k(L-1)]^T，v_-1＝[0,...,0]^T；

S32：然后设定门限阈值δ，再按照下式的规则对每个路径进行投票，

S33：最后再设定门限阈值γ，再按照下式规则得到本地脏相关模板h_k，其公式为：

本地脏相关模板为h_k＝[h_k(0),...,h_k(L-1)]^T，且初始化h₀＝[1,0,0,...,0]^T。