本发明专利技术属于信号处理技术领域，具体涉及了一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，旨在解决现有技术无法准确对载体的速度、姿态、位置进行准确测量，甚至可能定位、定速、测姿失败，进而导致相关决策失灵或无法使用的问题。本发明专利技术包括：基于真实信号和观测噪声构建信号在连续时间下的初始数学模型；利用等时间间隔对信号进行采样，得到N组观测向量；基于信号的随机微分方程计算所述待求解的信号参数，并得到信号的预测数学模型；基于所述预测数学模型对任意时间下的信号进行预测、内插、平滑或滤波。本发明专利技术提高了载体位置、速度、姿态等的测量精度，提高载体定位定速测姿的可用性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。下面参考图2，其示出了用于实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图2示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图2所示，计算机系统包括中央处理单元(cpu，central processing unit)201，其可以根据存储在只读存储器(rom，read only memory)202中的程序或者从存储部分208加载到随机访问存储器(ram，random access memory)203中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 203中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 201、rom 202以及ram 203通过总线204彼此相连。输入/输出(i/o，input/output)接口205也连接至总线204。以下部件连接至i/o接口205：包括键盘、鼠标等的输入部分206；包括诸如阴极射线管(crt，cathode ray tube)、液晶显示器(lcd，liquid crystal display)等以及扬声器等的输出部分207；包括硬盘等的存储部分208；以及包括诸如lan(局域网，local areanetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分209。通信部分209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器210也根据需要连接至i/o接口205。可拆卸介质211，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器210上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分208。特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分209从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质211被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)201执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本专利技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本专利技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本专利技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本专利技术的保护范围之内。
技术介绍
1、在使用全球卫星导航系统(gnss)对运动载体进行实时定位及测速的过程中，信号跟踪环路计算出的多普勒频移是决定速度精度的重要环节，在某些场景下，运动载体在加速、变加速运动的同时伴随着载体高速自旋，其多普勒频移为载体本身与卫星的相对运动和自旋导致的周期性变加速运动这二者的叠加，由于自旋的转速往往高达每秒钟10-30转及以上，自旋效应导致载体与卫星的相对速度、加速度值较大且在短时间内呈周期变化，该效应导致接收机无法实时精确定速，因此需要对接收机载体相对各个卫星的多普勒频移中的自旋效应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述初始数学模型y(t)，其构建方法为：
3.根据权利要求2所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述真实信号x(t)和所述观测噪声ε(t)，其计算方法分别为：
4.根据权利要求3所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述观测向量(i,yi)，其计算方法为：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述待求解的信号参数，其计算方法为：
6.根据权利要求5所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，使用随机微分方程进行建模，将待求解的信号参数(f,b,c,d)重参数并线性化后再进行求解，其中，将(f,b,c,d)重参数并线性化为：
7.根据权利要求6所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，e～N(0,σ2Σ)中的Σ为关于Z＝Hβ+e的噪声e的精确协方差矩阵，Σ∈Σij，Σij为Σ矩阵的第i行第j列对应元素；
8.根据权利要求7所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，待求解的信号参数其计算方法为：
9.根据权利要求8所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，待求解的信号参数其计算方法为：
10.根据权利要求9所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，信号的预测数学模型为：
...
【技术特征摘要】
1.一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述初始数学模型y(t)，其构建方法为：
3.根据权利要求2所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述真实信号x(t)和所述观测噪声ε(t)，其计算方法分别为：
4.根据权利要求3所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述观测向量(i,yi)，其计算方法为：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，其特征在于，所述待求解的信号参数，其计算方法为：
6.根据权利要求5所述的一种基于随机微分方程的载体自旋状态下信号预测方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：由立华，毕波，陈启亮，高参，吴雨航，樊梦文，樊利芳，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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