[发明专利]一种基于计算机的低频电磁振动台相对运动量的提取方法

摘要

本发明属于相对运动量提取技术领域，公开了一种基于计算机的低频电磁振动台相对运动量的提取方法，首先假定未知相对运动位移点随机分布在一方形区域内；随着锚相对运动位移点的移动，待定位相对运动位移点将集中接收到锚相对运动位移点广播的数据包，未知相对运动位移点根据角速度计算出目前所处圆弧段及角度；每个未知相对运动位移点若只检测到一轮数据，则定位于该未知相对运动位移点圆弧外侧距离的位置，对接收的待定位相对运动位移点含有稳定分布噪声的信号求循环共变函数。该发明设计思路清晰，造价成本低，功能齐全，可模拟较多环境，频率大小可控制，通过计算机进行直观的观看，更好的检验了零部件在实际生活中的使用状况。

主权项

1.一种基于计算机的低频电磁振动台相对运动量的提取方法，其特征在于，所述基于计算机的低频电磁振动台相对运动量的提取方法包括：1)、首先假定未知相对运动位移点随机分布在一方形区域内，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔R画出螺旋线作为锚相对运动位移点的移动路径，区域长为L，螺旋线分为n段，移动锚相对运动位移点装备双向定向天线移动，按固定角速度ω移动，且定向天线中心轴始终与移动方向垂直，移动路径为固定多层螺旋线，移动过程是由内而外，在坐标原点左侧坐标处开始计时移动，由00:00开始，周期性广播数据包，持续这个过程直到锚相对运动位移点移动到右侧(R·n/2,0)坐标点时终止；2)、随着锚相对运动位移点的移动，待定位相对运动位移点将集中接收到锚相对运动位移点广播的数据包，当第一次接收到数据包时，将第一次接收到数据包时的时刻值标记为T1(1)，并检测第一次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI1(1)；当第二次接收到数据包时，将第二次接收到数据包时的时刻值标记为T2(1)，并检测第二次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI2(1)；重复以上过程，直到不再检测到数据包为止；最后检测到的时刻值为Tn(1)，信号强度值为RSSIn(1)；3)、未知相对运动位移点根据T₁⁽¹⁾，T_n⁽¹⁾及角速度ω计算出目前所处圆弧段及角度，得虚拟锚相对运动位移点中间点的角度及当未知相对运动位移点分布在螺旋线外侧时，只接收到一轮数据包，而当未知相对运动位移点分布在螺旋线内侧时，集中接收到两轮数据包，分别位于不同弧段的相同角度方向，第二轮接收到的时刻值和信号强度分别标记为和第二轮计算过程与第一轮相同，得到中间点角度及值；4)、每个未知相对运动位移点若只检测到一轮数据，则定位于该未知相对运动位移点圆弧外侧距离d1的位置，d1由信号衰落模型转化得出，然后根据角度值确定该未知相对运动位移点坐标；若检测到两轮数据，则根据RSSI值较小的轮次信息来确定该未知相对运动位移点坐标，RSSI越小，对应距离越大，进而待定位相对运动位移点所接收到的数据越多；待定位相对运动位移点P的坐标计算方法为：利用公式(1)计算出第k轮次的中间时刻点：其中，n为第k轮次中接收到的数据包次数；然后利用公式(2)计算出中间点的角度值:同理其信号强度值为：根据RSSI测距模型公式：RSSI＝‑(A+10n lgd)   (4)计算出该时刻锚相对运动位移点与待定位相对运动位移点之间的距离dk，式中A为距离发射相对运动位移点1m处接收信号强度的绝对值，n是路径损耗系数，当未知相对运动位移点只接收到一轮数据时，d＝d1；当未知相对运动位移点接收到两轮数据时，取然后，设未知相对运动位移点坐标为(xi,yi)，根据式(6)计算出该未知相对运动位移点所在弧段的半径，r＝R·m/2+d   (6)其中最后，根据以上计算所得，代入待定位相对运动位移点pi的坐标公式：5)对接收的待定位相对运动位移点含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数；对所述循环共变函数进行傅里叶变换，求其循环共变谱；通过所述循环共变谱提取循环频率ε＝0Hz的截面；搜索所述截面的正负半轴的峰值，找到所述峰值对应的正负频率值，并取绝对值后求均值作为载频的估计值。