[发明专利]一种基于滑动窗口的环路延时估计方法

权利要求书

1.一种基于滑动窗口的环路延时估计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、信号的采集与存储、S2、整数环路延时估计、S3、分数环路延时估计；

S1、信号的采集与存储：根据需求设定采样数据长度L，对输入和输出基带复信号进行采集，并将采集的数据存储在FPGA的RAM/ROM中；

S2、整数环路延时估计：

S2.1、在采样数据中，利用基于滑动窗口的“一阶导数”差分运算的整数环路延时估计算法，计算出滑动窗口输入序列v_in(n)和输出反馈序列v_fb(n)的“一阶导数”之间的差值：

式中，M是滑动窗口的长度，m是滑动窗口的偏移量，m的取值范围为m∈[0,L-M]，其中L为输入和输出反馈信号的采样数据长度；n是指信号点对应的索引；

根据信号一阶导数的一般定义：

把增量Δx取作单位长度，f(x₀+Δx)-f(x₀)为采样信号序列两个相邻数据的差值，以此得到“一阶导数”函数D[·]：

D[v(n)]＝sign[|v(n+1)|-|v(n)|]

其中，|v(n)|为信号的幅度，sign(·)的定义为：

S2.2、在输出序列内以1个采样周期T_s为单位，将滑动窗口从序列的开始移动到采样数据结束，以搜索到R(m)的最小值，根据此时的偏移量m估计出整数环路延时τ_int：

τ_int＝m|_min[R(m)]×T_s

S3、分数环路延时估计：

S3.1、将步骤2最终得到的R(m)最小值所对应的滑动窗口的数据作为分数延时估计的采样数据；并根据估计精度需求、对其进行K倍内插，K根据所需要的估计精度进行选取；滑动窗口的数据包括输入和输出序列；

S3.2、对序列插值结束后，按照步骤S2中的整数环路延时估计方法估计分数延时τ_frac；估计出来的分数环路延时τ_frac的值为 正数或负数；

S4、将步骤S2得到的整数环路延时估计值τ_int与步骤S3得到的分数环路延时估计值τ_frac相加，得到总环路延时估计值τ＝τ_int+τ_frac。

2.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗口的环路延时估计方法，其特征在于：S3中进行插值时采用了线性插值法进行插值。

3.一种利用权利要求1所述的方法得到的总环路延时估计值进行非线性系统的环路延时补偿的方法，其特征在于：根据相邻两个采样点的时间间隔，将步骤S4得到的总环路延时估计值补偿给输出序列，使输入输出信号对齐。