一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法技术

本发明专利技术涉及卫星导航技术领域，尤其为一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，包括如下步骤：预设各种环境下的卫星信号模拟器模拟发射射频信号，根据预设时间段随机连续抓取目标时间段内卫星导航接收机中接收的射频信号，对抓取的射频信号进行分离处理获得第一信号，对第一信号进行测试分析。本发明专利技术通过改进的迭代方法与快速收敛法向结合，对收集采样的各种环境下的射频信号进行提取，具有更加快速、稳定的提取性能，并与相同条件下的基带信号进行对比测试，能够有效提高射频信号的测试效率，提高测试的稳定性。提高测试的稳定性。提高测试的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，尤其是一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法。

技术介绍

[0002]卫星导航信号用于导航系统的授时和测距，对导航性能的影响主要体现在载波跟踪性能、伪码跟踪性能、电文解调性能三个方面。导航信号体制决定导航系统的先天性能，空间信号质量则决定了实际系统所能达到的最佳性能与信号体制性能之间的差距。在通信系统中，信息的正确解调是设计目标，其性能与采样判决时刻信号矢量的误差相关；而在导航系统中，更加关注测距的稳定性与测距的精度。因此，导航系统对信号质量的要求高于一般通信系统，相应地，对其信号质量评估方式的各方面提出了更高的要求。现有技术中，已经提出了一些用于卫星导航系统的质量评估方案，且对于测距的精度测试的评估方案已经不断被优化，然而对于导航系统的稳定性方面的信号测试少之又少，现有技术中的卫星信号测试方法都在环境较为稳定的情况下进行测试，对于环境较为恶劣的情况下的射频信号，不能对其进行更准确的测试结果，无法保证其稳定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是通过提出一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，以解决上述
技术介绍
中提出的缺陷。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]提供一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，包括如下步骤：预设各种环境下的卫星信号模拟器模拟发射射频信号，根据预设时间段随机连续抓取目标时间段内卫星导航接收机中接收的射频信号，对抓取的射频信号进行分离处理获得第一信号，对第一信号进行测试分析。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述预设时间段内，分别对起始时间点和终止时间点进行标记以计算信号抓取时间，在预设时间段内进行射频信号抓取。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：对所述预设时间段随机连续抓取的卫星导航接收机中接收的射频信号，通过提高改进迭代法对信号初始值不敏感的特性求得初始矩阵的近似值，再对通过快速收敛法得到提取后的第一信号。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述改进迭代法中，将双因子引入负熵函数进行迭代改进，所述负熵函数J(x)如下：
[0009]J(x)
∝
EG(y)
‑
EG(v)2[0010]其中，E为转换函数，G(y)取lg(coshx)，为非二次函数，v为服从N(0，1)的高斯变量，观测信号在||W＝1||条件下，G(y)的最优化表达式F(W)为：
[0011][0012]其中，β为常量因子，W为解混矩阵，记G的导数为g，x为输入信号，k为迭代次数，
为第k次迭代的解混矩阵的转置矩阵的值；
[0013]信号零均值化、白化处理后得到迭代公式：
[0014]W(k+1)
←
E[xg(W(k)
T
x)]‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)
[0015]其中，W(k+1)为第k+1次迭代的解混矩阵，W(k)
T
为第k次迭代的解混矩阵的转置矩阵，W(k)为第k次迭代的解混矩阵，.g
′
为g的导数。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述引入双因子α1、α2，得到：
[0017]W1(k+1)
←
α1E[xg(W(k)
T
x)]‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)
‑
(1
‑
α1)βw
k
[0018]W2(k+1)
←
α2E[xg(W(k)
T
x)]‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)
‑
(1
‑
α2)βw
k
[0019]其中，w
k
为第k次迭代的解混矩阵的值，W1(k+1)为引入因子α1的第k+1次迭代的解混矩阵，W2(k+1)为引入因子α2的第k+1次迭代的解混矩阵；
[0020]所述双因子的引入要求满足约束条件：
[0021][0022]其中，为第k+1次迭代的解混矩阵的转置矩阵的值；即
[0023][0024]其中，JF(w
k
)为第k次迭代的雅可比矩阵；得到：
[0025][0026]加入滑动参数λ(k)调节组合参数：
[0027]W(k)＝λ(k)W1(k)+[1
‑
λ(k)]W2(k)
[0028]其中，所述滑动参数随着系统的分离程度不断更新：
[0029][0030]其中，μ
λ
为步长因子，对G(y)的最优化表达式进行简化得到：
[0031][0032]其中，i为第i个信号源；
[0033]又，g为G的导数，根据矩阵的内积公式得到：
[0034][0035]则：
[0036][0037]得到：
[0038][0039]其中，tr{A
T
B}为内积公式，[λ(k)(1
‑
λ(k)+0.01)]用于减小误差。
[0040]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述迭代法如下：
[0041]设已求得分离矩阵W第k次迭代的值w
k
，则第k+1次迭代表示为：
[0042][0043]当n＝2时，
[0044]w
k+1
＝w
k+1
‑
[F(w
k
)+F(w
k
‑
F(w
k
)/JF(w
k
))]/JF(w
k
)
[0045]其中，JF(w
k
)为迭代矩阵；i为第i个源信号。
[0046]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述通过射频信号进行分离获取第一信号，所述分离步骤如下：
[0047]S1.1：对收集采样后的射频信号进行零均值化、白化处理；
[0048]S1.2：对W1、W2、α1、α2进行初始化，令α1＝α2＝1，μ
λ
＝0.01；
[0049]S1.3：用Δw
k
＝F(w
k
)/JF(w
k
)判断是否满足约束条件，若满足则更新w
k
，不满足则对双因子进行更新直至满足条件；
[0050]S1.4：求解分离矩阵W，并进行归一化W＝(WW
T
)
‑
1/2
W；
[0051]S1.5：判断w
k
是否收敛，若不收敛则求取双因子对应的解混矩阵W1、W2，返回步骤S1.2，循环至收敛。
[0052]作为本专利技术的一种优选技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：预设各种环境下的卫星信号模拟器模拟发射射频信号，根据预设时间段随机连续抓取目标时间段内卫星导航接收机中接收的射频信号，对抓取的射频信号进行分离处理获得第一信号，对第一信号进行测试分析。2.根据权利要求1所述的各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，其特征在于：所述预设时间段内，分别对起始时间点和终止时间点进行标记以计算信号抓取时间，在预设时间段内进行射频信号抓取。3.根据权利要求1所述的各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，其特征在于：对所述预设时间段随机连续抓取的卫星导航接收机中接收的射频信号，通过提高改进迭代法对初始值不敏感的信号求得初始矩阵的近似值，再对通过快速收敛法得到提取后的第一信号。4.根据权利要求3所述的各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，其特征在于：所述改进迭代法中，将双因子引入负熵函数进行迭代改进，所述负熵函数J(x)如下：J(x)
∝
EG(y)
‑
EG(v)2其中，E为转换函数，G(y)取lg(cosh x)，为非二次函数，v为服从N(0，1)的高斯变量，观测信号在||W＝1||条件下，G(y)的最优化表达式F(W)为：其中，β为常量因子，W为解混矩阵，记G的导数为g，x为输入信号，k为迭代次数，为第k次迭代的解混矩阵的转置矩阵的值；信号零均值化、白化处理后得到迭代公式：W(k+1)
←
E[xg(W(k)
T
x)]
‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)其中，W(k+1)为第k+1次迭代的解混矩阵，W(k)
T
为第k次迭代的解混矩阵的转置矩阵，W(k)为第k次迭代的解混矩阵，g
′
为g的导数。5.根据权利要求4所述的各种环境下卫星导航接收机射频信号的测试方法，其特征在于：引入双因子α1、α2，得到：W1(k+1)
←
α1E[xg(W(k)
T
x)]
‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)
‑
(1
‑
α1)βw
k
W2(k+1)
←
α2E[xg(W(k)
T
x)]
‑
E[g
′
(W(k)
T
x)]W(k)
‑
(1
‑
α2)βw
k
其中，w
k
为第k次迭代的解混矩阵的值，W1(k+1)为引入因子α1的第k+1次迭代的解混矩阵，W2(k+1)为引入因子α2的第k+1次迭代的解混矩阵；所述双因子的引入要求满足约束条件：其中，为第k+1次迭代的解混矩阵的转置矩阵的值；即其中，JF(w
k
)为第k次迭代的雅可比矩阵；得到：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文杰，
申请(专利权)人：安徽立业科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：