[发明专利]卫星信道免系数更新的高精确时延滤波方法和装置

说明书

本公开公开了一种卫星信道免系数更新的高精确时延滤波方法、装置及通信系统，通过预设时延值约束条件设定时延滤波器；获取相邻步进的两个所述时延滤波器的滤波器系数并插值得到子滤波器系数，获得一级子滤波器组；根据建立所述参数约束关系，从所述一级子滤波器组选取满足目标时延值的二级子滤波器组，通过同一时延量级的不同二级子滤波器并行组合使用，或多次级联不同时延量级的并行二级子滤波器组合，以配置其系数选通信号及路径参数方式，实现免滤波器系数更新的时延滤波。可以满足高精确度时延模拟和低参数量高频刷新的需求，有效支撑了快速、准确、连续的卫星信道时延特性模拟实现。

技术领域

本公开涉及导航通信技术领域，具体涉及到一种卫星信道免系数更新的高精确时延滤波方法、装置及通信系统。

背景技术

导航/通信系统中，信道模拟器和信号模拟源等设备在有线信号对接测试中应用广泛，相关测试设备对信号时延模拟精确度的要求也越来越高。信号传输时延变化是信道特性变化的关键环节，以导航卫星信道为例，考虑到卫星导航信号能实现纳秒级定位精度，则导航卫星信号信道时延模拟精度则需要至少提高一个数量级至亚纳秒级，这种0.01ns精度级别的信道高精度动态时延特性模拟，至少面临以下两方面问题：

第一，要求时延模拟值的精确度更高。传统关于高分辨率滤波器设计实现的研究，往往只关注时延滤波器的最小可实现时延间隔，例如某时延滤波器最小步径0.022ns，但是如何用最小可实现时延间隔步进去实现准确的所需时延的问题往往会被忽略。以所举最小步径0.022ns的整数倍为例，可实现0.1ns量级的时延值举例如下，0.088ns或者0.11ns等效0.1ns、0.286ns或者0.308ns等效0.3ns等等，可见其并不能准确模拟实现0.1ns、0.3ns等时延值，针对上述问题，一般的方法是提高滤波器的最小步径，比如设计某时延滤波器最小步径0.0022ns，相对时延模拟分辨率要求提高两个数量级的精度,可以小误差的去实现等效0.1ns。这种做法大大提高了滤波器设计的复杂度，仅为高精度而非高精确时延滤波。

第二，要求信道时延特性刷新频度更高。信道时延在实时变化，尤其对高速运动的卫星而言，为了精确反应器信道时延的连续性变化，保证两次间隔刷新之间时延变化尽可能的小，需要提高刷新率，以100MHz时钟为例，每次刷新间隔为10ns，也就是每秒刷新108次参数，即使每次刷新10字节的时延滤波器参数，实际设计中复杂滤波器系数更新一般需要数十个甚至更多字节，刷新所需的数据量超过1GB/s甚至更多，这是参数刷新各个环节的传输能力都难以支撑的。普通仅关注信号衰落的卫星信道一般不涉及这种高频刷新需求，其动态信号接收端对于功率衰落的高频时变特性不敏感，基于高精度测距的导航和导通一体卫星信道往往需要进行高频参数刷新操作，其实际刷新频率常为数百MHZ甚至更高。

因此，需要进行针对性的设计以解决上述问题，实现卫星信道高精度高精确时延滤波。

发明内容

本公开的主要目的在于提供一种卫星信道免系数更新的高精确时延滤波方法、装置及通信系统，以解决上述技术缺陷问题。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供了一种卫星信道免系数更新的高精确时延滤波方法，包括如下步骤：

S1、预设时延值约束条件，根据所述时延值约束条件设定时延滤波器；

S2、获取相邻步进的两个所述时延滤波器的滤波器系数并插值得到子滤波器系数，获得一级子滤波器组；

S3、获取满足预设条件的内插滤波器抽取系数和插值滤波器系数存储字长，并根据系统采样频率，建立所述系统采样频率、所述内插滤波器抽取系数和所述插值滤波器系数存储字长之间的参数约束关系；

S4、根据建立所述参数约束关系，从所述一级子滤波器组选取满足目标时延值的二级子滤波器组。

作为本申请的一种可实施方案，优选地，在步骤S1中，所述预设时延值约束条件，根据所述时延值约束条件设定时延滤波器，包括：