[发明专利]一种基于时移方差的时延估计方法及装置

说明书

本申请提供一种基于时移方差的时延估计方法及装置，在获取任意窗长的两路信号后（所述两路信号包括第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间存在第一时延）；根据预设公式依次对所述第二信号进行第二时延的时移，得到对应时延后的信号、将所述第一信号与所述时延后的信号做差以及计算对应差值的方差，所述方差的大小与所述第二时延相关；通过测定所述方差的最小值点，对所述第一时延进行精确估计。通过本申请可以对任意窗长信号进行时延估计，可以有效地对短窗长以及任意窗长信号进行分析，尤其是在短窗长非周期信号时延估计中有着极大的优势，节约了测试成本和数据处理成本，并提高了结果的准确度。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别的，尤其涉及一种基于时移方差的时延估计方法及装置。

背景技术

时延估计方法在工程中有着广泛的应用，例如：可以通过测定收发信号之间的时延实现测距和测速，也可以利用雷达、光纤等设施通过时延估计对信号源或震源进行定位。

传统的时延估计方法一般采用互相关方法进行实现，在实际工程中，由于测量时间以及信号持续时间的限制，信号的长度往往是有限的，且越短的数据长度意味着越低的测量成本以及数据处理成本，而互相关方法在短窗长截取时则会出现一些问题，如：在对有限窗长信号做处理时，若截取方式为非整周期截断或不完整截断时，时延估计的结果中会引入一个误差项，且误差是无法被避免的，从而导致估计的时延出现错误，而在实际工程中，很难保证截取窗长的可控性，因此，急需提供一种适用于任意截取窗长的时延估计方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本申请提供了一种基于时移方差的时延估计方法及装置，以应对实际信号处理中有限窗长截取时的时延估计问题，在任意窗长截取的前提下获得准确的时延估计结果。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种基于时移方差的时延估计方法，包括：

获取任意窗长的两路信号，所述两路信号包括第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间存在第一时延；

根据预设公式依次对所述第二信号进行第二时延的时移，得到对应时延后的信号、将所述第一信号与所述时延后的信号做差以及计算对应差值的方差，所述方差的大小与所述第二时延相关；

通过测定所述方差的最小值点，对所述第一时延进行精确估计。

进一步的，若所述第二信号为，其中为待估计的第一时延，为第一信号与第二信号之间的幅值比，则对所述第二信号进行第二时延的时移，得到对应时延后的信号为，其中为通过物理或算法等方式施加的第二时延。

进一步的，若所述第一信号为，则将所述时延后的信号与所述第一信号做差，得到差值。

进一步的，所述预设公式为：，其中：，E为均值或期望；离散形式为，其中：k为延迟的采样点数，即离散形式的第二时延。

一种基于时移方差的时延估计装置，包括：

第一处理单元，用于获取任意窗长的两路信号，所述两路信号包括第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号之间存在第一时延；

第二处理单元，用于根据预设公式依次对所述第二信号进行第二时延的时移，得到对应时延后的信号、将所述第一信号与所述时延后的信号做差以及计算对应差值的方差，所述方差的大小与所述第二时延相关；

第三处理单元，用于通过测定所述方差的最小值点，对所述第一时延进行精确估计。

进一步的，若所述第二信号为，其中为待估计的第一时延，为第一信号与第二信号之间的幅值比，则对所述第二信号进行第二时延的时移，得到对应时延后的信号为，其中为通过物理或算法等方式施加的第二时延。

进一步的，若所述第一信号为，则将所述时延后的信号与所述第一信号做差，得到差值。