[发明专利]一种基于信道测量的多径信号分量提取方法及装置

权利要求书

1.一种基于信道测量的多径信号分量提取方法，其特征在于，包含以下步骤：

在预先设定的时间内对测量点进行测量，对测量数据进行处理后得到多组冲激响应样本，并筛选获得有效样本集；

采用相关径合并法更新有效样本集，合并相关径后能有效减小多径信道时延分布过密时造成的多径提取误差；

依据功率延迟谱的负指数分布特性，对有效样本集的数据进行分布拟合，提取有效的多径信号分量；

利用提取出的多径信号分量，估计路径损耗和信道时间色散参数(平均附加时延RMS时延扩展σ_τ)等相关信道参数；

对抽取的信道参数做统计分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的信道测量采用的扩频滑动相关法先对接收信号进行采样存储，将存储的数据导入到预先搭建好的数据处理平台进行滑动相关算法，得到信道冲激响应样本。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有效样本集的获取需要先通过分段搜索确定噪底，在此噪底基础上选取动态范围进行有效样本的筛选，从而得到有效样本集。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的相关径合并与多径信号分量提取均基于功率延迟谱服从负指数分布、线性变换后服从线性分布的统计特性。

相关径合并法通过线性拟合，将单个码片中的相关候选径合并成一径；多径信号分量提取并非传统的划定一个噪声门限值，而是根据功率延迟谱的统计特性，删除不符合统计特性的多径信号分量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多径信号分量的提取进一步包含以下操作内容：

将噪底以下的纯净噪声排序后计算所有相邻两采样点之间的能量差值，这些差值代表了噪声的变化，相对于有效的多径分量，噪声采样点之间的变化相对平稳，因此把这些差值的均值作为初始化能量差门限delta_(p-1)(初始化p＝1)，对排序后的有效样本进行多径搜索。

根据功率延迟谱服从负指数分布，信号功率随着时延增大而递减的规律，依次计算排序后相邻两径的功率差，当此差值与delta_0相当时，可认为已经搜索到噪声区域，停止多径搜索。

再次利用功率延迟谱的统计分布特性，对搜索得到的多径进行分布拟合，得到拟合方程的参数。利用这个参数划定一个搜索窗，重新启动多径搜索，但多径搜索将限定在这个搜索窗范围内，同时修正delta_(p-1)得到一个新的能量差门限delta_p作为后续搜索多径的门限值。多径搜索按以上操作迭代下去，直至前后两次迭代的拟合方程的差距在一定范围内，则停止迭代搜索。

6.一种基于信道测量的多径信号分量提取装置，其特征在于，包括：

测量模块，用于在预先设定的时间内对信道上的测量点进行测量，采用扩频滑动相关器信道检测机制得到多组数据样本；并采用有效样本筛选机制对样本集进行筛选，以提高整个样本集的准确性和可靠性；

多径提取模块，用于根据有效样本数据合并相关候选径，然后通过多次迭代进行分布拟合和修正，分离有效信号分量与噪声分量，提取出有效多径信号分量；

参数处理模块，用于根据得到的信道冲激响应样本进一步抽取路径损耗和时间色散参数；可选地，可以利用参数拟合子模块将提取到的参数根据经验按一定的分布进行拟合，得到拟合参数。

7.根据权利要求6所述，其特征在于，所述测量模块包括滑动相关模块、提取功率延迟谱模块、有效样本筛选模块。其中滑动相关模块能提供的多径分辨率为发送PN序列的码片宽度。

8.根据权利要求6所述，其特征在于，多径提取模块包含以下子模块：初始能量差门限计算子模块、合并相关径子模块、搜索子模块、拟合子模块、修正子模块；

初始能量差门限计算子模块，用于计算噪声差值的均值以求得初始能量差门限；

合并相关径子模块，用于将一个码片中的相关候选径通过拟合处理合并为一径；

拟合子模块，用于各操作环节中所需的线性拟合操作；

修正子模块，用于根据上一次的拟合结果输出一个修正的能量差门限，修正的能量差门限用于搜索子模块进行新一轮的多径搜索。

9.根据权利要求6所述，其特征在于，为了分离出最后的有效多径分量，采用迭代算法的过程中多径提取模块中的各个子模块多次被调用。

10.根据权利要求6所述，其特征在于，参数处理模块包括以下子模块：参数计算子模块和参数拟合子模块。