本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)航接收機(jī)中可動(dòng)態(tài)威脅預(yù)測(cè)的搜索檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

隨著導(dǎo)航系統(tǒng)中多模信號(hào)的出現(xiàn)及應(yīng)用，高效導(dǎo)航接收技術(shù)的研究越來越引起各國的重視，尤其是快速、高精的搜索檢測(cè)技術(shù)研究。由于導(dǎo)航系統(tǒng)中采用的偽碼是類隨機(jī)特性的，接收端為達(dá)到信號(hào)的正確接收，需通過搜索檢測(cè)處理來判斷有效信號(hào)的存在與否。然而，由于信號(hào)發(fā)射及接收終端的時(shí)鐘可能存在鐘差，在一次積累時(shí)間內(nèi)本地偽碼與接收信號(hào)可能無時(shí)間重疊，也即無相關(guān)性，從而出現(xiàn)搜索時(shí)間不確定現(xiàn)象。隨著鐘差的進(jìn)一步增大將引發(fā)搜索范圍巨大的問題，為此搜索檢測(cè)的處理速度也將驟然降低。除此之外，通信信道的復(fù)雜性也將引發(fā)接收信號(hào)的復(fù)雜性，尤其是在惡劣環(huán)境或人為干擾等威脅信號(hào)存在的條件下，接收端將出現(xiàn)漏檢測(cè)、錯(cuò)檢測(cè)等問題。為此具有快速搜索檢測(cè)能力且可對(duì)威脅進(jìn)行預(yù)測(cè)的技術(shù)成為了必然趨勢(shì)和亟待解決的新方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，提供一種具有動(dòng)態(tài)威脅預(yù)測(cè)功能的高效搜索檢測(cè)方法，該方法具有搜索速度快、復(fù)雜度低、威脅預(yù)測(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可適用于各類導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)。

采用的技術(shù)方案是：

一種導(dǎo)航接收機(jī)中可動(dòng)態(tài)威脅預(yù)測(cè)的搜索檢測(cè)方法，主要包含初始化模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理及相關(guān)模塊、峰值計(jì)算模塊、閾值計(jì)算模塊、預(yù)過峰參數(shù)計(jì)算模塊、分支比較模塊、參數(shù)計(jì)算及更新模塊、威脅分析模塊。

首先定義了預(yù)置系數(shù)、駐留系數(shù)、威脅因子、威脅指數(shù)。預(yù)置系數(shù)是計(jì)算峰值滿足門限要求的次數(shù)；駐留系數(shù)是當(dāng)前支路信號(hào)在接收機(jī)中的駐留次數(shù)；威脅因子是通過峰值比較計(jì)算的威脅計(jì)數(shù)；威脅指數(shù)是搜索過程中計(jì)算的威脅等級(jí)。其次定義了預(yù)過峰參數(shù)、緩存變量、駐留限量。預(yù)過峰參數(shù)是滿足閾值要求的相關(guān)峰數(shù)量；緩存變量是前一次搜索處理中滿足閾值要求的相關(guān)峰；駐留限量是本次搜索所要求的最大駐留次數(shù)。其特征在于,該搜索檢測(cè)方法包括下述步驟：

步驟1：控制模塊啟動(dòng)，同時(shí)初始化模塊啟動(dòng)；對(duì)導(dǎo)航信號(hào)的接收支路進(jìn)行選擇及更新。

步驟2：對(duì)預(yù)置系數(shù)k賦值為1，駐留系數(shù)t賦值為0，威脅指數(shù)w賦值為0。威脅因子λ賦值為0，預(yù)過峰參數(shù)n賦值為0，并利用一個(gè)碼片的采樣點(diǎn)數(shù)n0初始化緩存變量qi的長度，i∈[1,2…n0]，依據(jù)接收需求將駐留限量t0賦值。

步驟3：數(shù)據(jù)預(yù)處理及相關(guān)模塊啟動(dòng)，然后順序?qū)σ呀?jīng)選擇的支路進(jìn)行接收信號(hào)積累，并進(jìn)行采樣濾波等前段處理，處理后序列記為sr(n)。

步驟4：判斷t值是否大于等于t0，如果滿足進(jìn)入步驟19；否則進(jìn)入步驟5。

步驟5：本地復(fù)現(xiàn)偽碼序列，通過均值擴(kuò)展等數(shù)據(jù)處理后記為sl(n)。

步驟6：通過對(duì)sr(n)和sl(n)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，結(jié)果記為v(n)。

步驟7：峰值計(jì)算模塊啟動(dòng)，利用相關(guān)結(jié)果v(n)進(jìn)行峰值計(jì)算，包括：最大峰值vm、平均峰值vv、v(n)的長度l以及各個(gè)峰值位置。

步驟8：閾值計(jì)算模塊啟動(dòng)，利用vm、v(n)和l計(jì)算閾值因子ξ：

步驟9：利用閾值因子ξ計(jì)算閾值為g＝ξ·vv。

步驟10：預(yù)過峰參數(shù)計(jì)算模塊啟動(dòng)，判斷v(n)中大于g的峰值及位置，并統(tǒng)計(jì)數(shù)量值賦值給預(yù)過峰參數(shù)n。

其中，i為變量，設(shè)置χ[]函數(shù)為比較函數(shù)，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為最大峰值時(shí)i＝1，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為次峰值時(shí)i＝2，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為第n大峰值時(shí)i＝n，為此，i∈[1,2…n]。

步驟11：根據(jù)式2可以得到峰值位置參數(shù)p1、p2.....、pn。

步驟12：判斷n值是否大于1，如不滿足則進(jìn)入步驟13，否則進(jìn)入步驟14。

步驟13：判決n是否等于1，如果不滿足則重新接收新的信號(hào)，且調(diào)整參數(shù)，進(jìn)入步驟1；否則調(diào)整預(yù)置系數(shù)k＝k+1，且進(jìn)入步驟16。

步驟14：判決n是否大于n0，如果滿足則重新接收新的信號(hào)，且調(diào)整參數(shù)，進(jìn)入步驟1；否則進(jìn)入步驟15。

步驟15：分支比較模塊啟動(dòng)，pi與緩存變量qi進(jìn)行分支比較：

步驟16：判斷k值是否小于1，如果滿足則繼續(xù)接收此路信號(hào)，并進(jìn)行t＝t+1，且進(jìn)入步驟3；否則進(jìn)入步驟17。

步驟17：參數(shù)計(jì)算及更新模塊啟動(dòng)，利用pi將緩存變量qi更新。

步驟18：判斷k值是否等于3，如果滿足則進(jìn)入步驟19；否則繼續(xù)接收此路信號(hào)，并進(jìn)行t＝t+1，且進(jìn)入步驟3。

步驟19：威脅分析模塊啟動(dòng)，輸出捕獲位置參數(shù)p，并分析潛在威脅指數(shù)w：

w＝1時(shí)，表明無人為威脅；w＝2時(shí)，表明可能存在人為威脅，無相關(guān)性；w＝3時(shí)，表明存在人為威脅，且存在相關(guān)性。

上述的初始化模塊功能為：對(duì)接收支路進(jìn)行選擇及更新，并對(duì)預(yù)置系數(shù)、駐留系數(shù)、威脅指數(shù)、預(yù)過峰參數(shù)、緩存變量、駐留限量進(jìn)行初始化賦值。

上述的控制模塊功能為：進(jìn)行各個(gè)模塊間的參數(shù)傳遞，并控制處理流程。

上述的數(shù)據(jù)預(yù)處理及相關(guān)模塊功能為：對(duì)接收信號(hào)及本地復(fù)現(xiàn)的偽碼序列進(jìn)行前端數(shù)據(jù)處理，并對(duì)處理后的接收和本地序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到相關(guān)結(jié)果。

上述的峰值計(jì)算模塊功能為：對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行峰值計(jì)算，包括：最大峰值、平均峰值、相關(guān)結(jié)果的長度以及各個(gè)峰值位置。

上述的閾值計(jì)算模塊功能為：首先利用峰值信息來計(jì)算閾值因子，并利用閾值因子計(jì)算閾值。

上述的預(yù)過峰參數(shù)計(jì)算模塊功能為：利用相關(guān)結(jié)果與閾值進(jìn)行判決比較，計(jì)算大于閾值要求的峰值及位置，并計(jì)算預(yù)過峰參數(shù)。

上述的分支比較模塊功能為：利用大于閾值要求的峰值位置參數(shù)與緩存變量進(jìn)行比較，并更新預(yù)置系數(shù)。

上述的參數(shù)計(jì)算及更新模塊功能為：利用大于閾值要求的峰值位置對(duì)緩存變量更新，并通過參數(shù)計(jì)算來更新駐留系數(shù)、預(yù)置系數(shù)以及峰值位置參數(shù)。

上述的威脅分析模塊功能為：利用威脅因子來計(jì)算威脅指數(shù)并分析威脅類型。

其優(yōu)點(diǎn)在于：該方法具有搜索速度快、復(fù)雜度低、威脅預(yù)測(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可適用于各類導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的總體方案圖。

圖2是本發(fā)明方法的實(shí)施流程圖。

具體實(shí)施方式

一種導(dǎo)航接收機(jī)中可動(dòng)態(tài)威脅預(yù)測(cè)的搜索檢測(cè)方法，主要包含初始化模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理及相關(guān)模塊、峰值計(jì)算模塊、閾值計(jì)算模塊、預(yù)過峰參數(shù)計(jì)算模塊、分支比較模塊、參數(shù)計(jì)算及更新模塊、威脅分析模塊。

首先定義了預(yù)置系數(shù)、駐留系數(shù)、威脅因子、威脅指數(shù)。預(yù)置系數(shù)是計(jì)算峰值滿足門限要求的次數(shù)；駐留系數(shù)是當(dāng)前支路信號(hào)在接收機(jī)中的駐留次數(shù)；威脅因子是通過峰值比較計(jì)算的威脅計(jì)數(shù)；威脅指數(shù)是搜索過程中計(jì)算的威脅等級(jí)。其次定義了預(yù)過峰參數(shù)、緩存變量、駐留限量。預(yù)過峰參數(shù)是滿足閾值要求的相關(guān)峰數(shù)量；緩存變量是前一次搜索處理中滿足閾值要求的相關(guān)峰；駐留限量是本次搜索所要求的最大駐留次數(shù)。其特征在于,該搜索檢測(cè)方法包括下述步驟：

步驟1：控制模塊啟動(dòng)，同時(shí)初始化模塊啟動(dòng)；對(duì)導(dǎo)航信號(hào)的接收支路進(jìn)行選擇及更新。

步驟2：對(duì)預(yù)置系數(shù)k賦值為1，駐留系數(shù)t賦值為0，威脅指數(shù)w賦值為0。威脅因子λ賦值為0，預(yù)過峰參數(shù)n賦值為0，并利用一個(gè)碼片的采樣點(diǎn)數(shù)n0初始化緩存變量qi的長度，i∈[1,2…n0]，依據(jù)接收需求將駐留限量t0賦值。

步驟3：數(shù)據(jù)預(yù)處理及相關(guān)模塊啟動(dòng)，然后順序?qū)σ呀?jīng)選擇的支路進(jìn)行接收信號(hào)積累，并進(jìn)行采樣濾波等前段處理，處理后序列記為sr(n)。

步驟4：判斷t值是否大于等于t0，如果滿足進(jìn)入步驟19；否則進(jìn)入步驟5。

步驟5：本地復(fù)現(xiàn)偽碼序列，通過均值擴(kuò)展等數(shù)據(jù)處理后記為sl(n)。

步驟6：通過對(duì)sr(n)和sl(n)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，結(jié)果記為v(n)。

步驟7：峰值計(jì)算模塊啟動(dòng)，利用相關(guān)結(jié)果v(n)進(jìn)行峰值計(jì)算，包括：最大峰值vm、平均峰值vv、v(n)的長度l以及各個(gè)峰值位置。

步驟8：閾值計(jì)算模塊啟動(dòng)，利用vm、v(n)和l計(jì)算閾值因子ξ：

步驟9：利用閾值因子ξ計(jì)算閾值為g＝ξ·vv。

步驟10：預(yù)過峰參數(shù)計(jì)算模塊啟動(dòng)，判斷v(n)中大于g的峰值及位置，并統(tǒng)計(jì)數(shù)量值賦值給預(yù)過峰參數(shù)n。

其中，i為變量，設(shè)置χ[]函數(shù)為比較函數(shù)，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為最大峰值時(shí)i＝1，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為次峰值時(shí)i＝2，當(dāng)χ[v(n)]中的v(n)值為第n大峰值時(shí)i＝n，為此，i∈[1,2…n]。

步驟11：根據(jù)式2可以得到峰值位置參數(shù)p1、p2.....、pn。

步驟12：判斷n值是否大于1，如不滿足則進(jìn)入步驟13，否則進(jìn)入步驟14。

步驟13：判決n是否等于1，如果不滿足則重新接收新的信號(hào)，且調(diào)整參數(shù)，進(jìn)入步驟1；否則調(diào)整預(yù)置系數(shù)k＝k+1，且進(jìn)入步驟16。

步驟14：判決n是否大于n0，如果滿足則重新接收新的信號(hào)，且調(diào)整參數(shù)，進(jìn)入步驟1；否則進(jìn)入步驟15。

步驟15：分支比較模塊啟動(dòng)，pi與緩存變量qi進(jìn)行分支比較：

步驟16：判斷k值是否小于1，如果滿足則繼續(xù)接收此路信號(hào)，并進(jìn)行t＝t+1，且進(jìn)入步驟3；否則進(jìn)入步驟17。

步驟17：參數(shù)計(jì)算及更新模塊啟動(dòng)，利用pi將緩存變量qi更新。

步驟18：判斷k值是否等于3，如果滿足則進(jìn)入步驟19；否則繼續(xù)接收此路信號(hào)，并進(jìn)行t＝t+1，且進(jìn)入步驟3。

步驟19：威脅分析模塊啟動(dòng)，輸出捕獲位置參數(shù)p，并分析潛在威脅指數(shù)w：

w＝1時(shí)，表明無人為威脅；w＝2時(shí)，表明可能存在人為威脅，無相關(guān)性；w＝3時(shí)，表明存在人為威脅，且存在相關(guān)性。