[发明专利]基于双路自适应采样滤波的铁路机车测速方法

摘要

本发明公开了一种基于双路自适应采样滤波的铁路机车测速方法，利用FFT或者是BURG算法求解出两路接收数据频谱最大值对应的频率，即起始频率f₀₁和f₀₂；然后利用新的采样率f_new对两路接收数据进行采样；比较两路接收数据能量，提取误差能量符号，进而更新采样率f_new，以此循环直至收敛找到交叉点频率f_k，求得列车速度。本发明利用凸优化技术对两个不同角度天线接收的多普勒信号处理，能够有效避免单个多普勒信号频谱路基函数引起的误差，而且通过自适应改变数据采样率实现双路多普勒频谱交叉点频率的滤波提取，从而高精度测算铁路机车速度。

主权项

一种基于双路自适应采样滤波的铁路机车测速方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)由双天线获取不同的多普勒频率信号：将测速雷达系统中所采用的两个微波前端天线分别以40度和50度的不对称发射角度安装，分别辐射毫米波照射地面，双天线获取不同的多普勒频率信号；(2)对双天线获取的多普勒频率信号的回波数据分别进行采样，并按照下述跟踪流程对多普勒频率信号的交叉点频率进行估计：1)首先利用FFT或者是BURG算法求解出两路多普勒频率信号的回波数据频谱最大值对应的频率，即起始频率f₀₁和f₀₂；2)然后利用新的采样率f_new＝k(f₀₁+f₀₂)/2对两路多普勒频率信号的回波数据进行采样；3)对两路多普勒频率信号的回波数据求能量分别为E₁和E₂，并利用预先设计好的滤波器对两路多普勒频率信号的回波数据进行滤波，求出滤波信号的能量E_f1和E_f2；4)比较滤波信号的能量E_f1和E_f2的大小，求出误差能量符号δ′；5)判断误差能量符号δ′是否与起始误差符号δ是否同号，如果是：则对采样率进行更新f_new＝f_new±k(f_new/N)，其中N为滤波器的阶数，k为常数因子，然后转入步骤2)；如果否：判断能量门限是否满足，其准则为：E_f1+E_f2/E₁+E₂≥η，其中η为比例因子，如果不满足，则按照公式f_new＝f_new±k(f_new/N)对采样率进行更新，并转入步骤2)，如果满足则求得当前时刻列车速度所对应的采样率f_new；6)以此循环直至收敛找到两路多普勒频率信号的交叉点频率f_k；(3)最后按照公式求得铁路机车速度。