[发明专利]基于过门限修正的盲脉冲信号TOA估计方法

摘要

本发明属于通信技术领域，涉及一种基于过门限修正的盲脉冲信号TOA估计方法。本发明是一种基于时域自相关积累过门限检测，并对直接过门限检测TOA估计的结果进行修正的TOA估计方法，其主要特点在于利用了信号及其包络的概率模型，并通过数学推导得到滑动窗口内有效信号点数的估计值，再以此对直接过门限检测得到的结果进行修正，最终得到TOA及脉冲宽度(PW)的精确估计值。本发明所描述的TOA、PW估计方法，达到了更高的估计精确度，并且具有计算量非常小，且易于FPGA及DSP的硬件实现的特点。

主权项

1.基于过门限修正的盲脉冲信号TOA估计方法，其特征在于，包括以下步骤：a.对输入信号x[n]计算其时域自相关积累值：a1.进行长度为N的延时自相关运算：使用递推公式以减少计算量：Rx[n+1]＝Rx[n]+x[n+N]x*[n+N+1]‑x[n]x*[n+1]               (公式2)a2.对自相关积累值Rx[n]取模值：ARx[n]＝|Rx[n]|                           (公式3)b.对噪声功率进行估计，得到门限值：b1.另外设置一路接收通道，输入端为热敏电阻，设定此通道接收到的信号为纯噪声情况下的信号，记为N[n]，并采用与步骤a中相同的方法计算得到其自相关积累的模值：b2.设定门限值等效为一个常数，等于噪声自相关积累模值乘上系数M：UR＝M·ARN                            (公式5)c.进行过门限检测，以及对判决标志做二次检测：c1.将计算得到的门限值UR与信号自相关积累模值ARx[n]做过门限检测，当模值超过门限时判定为存在有效信号并做上标记，即当ARx[n]≥UR时，记为Vraw[n]＝1，而当ARx[n]以及时刻值其中点(T₀,R₀)＝(t_a,AR_x[t_a])代表第一个超过门限的包络上的点的时刻及包络值，点(T_L,R_L)＝(t_a+L,AR_x[t_a+L])代表最后一个超过门限的包络上的点的时刻及包络值，T₀、T_L分别为到达时间TOA和结束时间TOE的粗估计值；e.对粗估计的TOA和TOE进行修正：e1.在中从k＝N开始，设定间隔为N，抽取出M个R_k，记为P_i＝R_i*N,i＝1,2,…,M；如果在抽取中出现了i*N>L‑N的情况，则i对应的P_i＝P_i‑1；如果出现N>L‑N的情况，则P_i＝R_L/2,i＝1,2,…,M；e2.计算：e3.估计窗口内有效信号点数，T0对应的窗口，即第一个超过门限的窗口：TL对应的窗口，即最后一个超过门限的窗口：e4.对施加限制，使其最大值不超过αN，α为一个值在(1,2)区间内的系数：e5.根据得到修正后的TOA和TOE，以及计算得到脉冲宽度PW：