[发明专利]一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法

权利要求书

1.一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、多个基站接收辐射源信号，分别对辐射源信号进行采样；

步骤S2、选取其中一个基站作为参考基站，将所述参考基站的接收信号作为参考信号，利用互相关时延估计算法估计出其他基站的接收信号与参考信号的初始时延差值；

步骤S3、根据初始时延差值调整其他基站接收信号的时间起点，对各基站的接收信号进行延迟采样，二次估计接收信号与参考信号的时延差值；

步骤S4、对步骤S2和步骤S3中的时延差值求和，获取改进后的时延差值；当改进后的时延差值不满足精度要求时，对所述时延差值重复步骤S3-S4，直至获得的结果满足精度要求。

2.根据权利要求1所述的一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法，其特征在于，所述步骤S1中基站接收辐射源信号并采样具体如下：

设定用于接收辐射源信号的基站个数为N，采样率为f_s，各基站接收的信号建模为：

x_i(t)＝A_is(t-τ_i)+n_i(t)，i＝1，...，N

其中，s(t)是辐射源发射信号，A_i是幅度衰落系数，τ_i是辐射源发射信号到达第i个基站的时延，n_i(t)是辐射源发射信号到达第i个基站途中产生的噪声干扰，为零均值加性高斯白噪声；

采样后的信号表示如下：

x_i(kt_s)＝A_is(kt_s-τ_i)+n_i(kt_s)，i＝1，2，...，N，k＝1，2，...，K

其中，t_s＝1/f_s，代表采样间隔，K为总采样点数。

3.根据权利要求2所述的一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法，其特征在于，所述步骤S2中初始时延差值估计方法如下：

设定参考基站为1号基站，则其余基站与参考基站的接收信号时延差值如下表示：

T_i1＝τ_i-τ₁，i＝2，3，...，N

两个基站的接收信号的广义互相关函数如下表示：

其中，G₁₂(ω)是两个接收信号的互谱密度，如下表示：

X₁(ω)表示基站接收信号x₁(t)的功率谱密度，表示基站接收信号x₂(t)的功率谱密度的共轭；ψ₁₂表示广义加权函数；

所述互相关时延估计算法首先寻找两个接收信号间互相关函数R_i1(τ)的峰值对应的采样点接着将采样点转化为时刻值，所述时刻值即为时延差值：

4.根据权利要求3所述的一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法，其特征在于，所述步骤S3中二次估计接收信号与参考信号的时延差值具体步骤如下：

在步骤S2中获取的初始接收信号时延差值如下：

对连续信号进行采样时，取初始接收信号时延差值对应的采样点为采集第i个基站接收信号的第到第个采样点中间的部分，其中ΔT是采样的信号长度，设置ΔT₁和ΔT，保证采样信号在原始信号范围内，[.]为取整算符；相应地，对参考信号采集[ΔT₁/f_e]到[(ΔT+ΔT₁)/f_e]的部分，将延迟采样后的信号记为x_i′(kt_s)，k＝1，...，K′，其中K′＝[ΔT/f_e]；

重复步骤S2，将其他基站的延迟采样信号与参考基站的延迟采样信号进行互相关时延估计，得到的结果记为即为二次估计的接收信号与参考信号间的时延差值。

5.根据权利要求4所述的一种基于信号相关性增强的互相关时延估计方法，其特征在于，所述步骤S4中改进后的时延差值表示如下：

当不满足精度要求时，将输入至步骤S3并重复步骤S3-S4，即可获得重复迭代，直至获得的改进时延差值满足精度要求。