[发明专利]基于EKF的TC-OFDM接收机码跟踪方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种基于EKF的TC‑OFDM接收机码跟踪方法及装置。该方法包括：接收当前时刻的目标信号，并获取所述TC‑OFDM接收机自身产生的本地信号；对所述目标信号与所述本地信号进行相关运算，得到当前时刻的信号观测值；获取所述当前时刻的上一时刻的状态估计值，使用EKF算法对所述当前时刻的信号观测值和所述当前时刻的上一时刻的状态估计值进行计算，得到当前时刻的状态估计值，其中，所述状态估计值包括码相位误差和信号幅度。通过将码相位误差和信号幅度共同作为EKF的状态估计值进行计算，提高了跟踪环路的收敛速度和稳健性，从而提高了TC‑OFDM接收机的跟踪灵敏度。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于扩展卡尔曼滤波(ExtendedKalman Filter，EKF)的时分码分正交频分复用(Time&Code Division-OrthogonalFrequency Division Multiplexing，TC-OFDM)接收机码跟踪方法及装置。

背景技术

基于地面移动广播网络的TC-OFDM定位系统中，通常采用接收机进行信号捕获和跟踪。其中，信号跟踪主要包括码跟踪过程，以对捕获的信号进行跟踪，确定其码相位，进而达到定位的目的。

图1为现有的码跟踪环路结构示意图。如图1所示，现有的码跟踪环路由载波剥离运算器、码发生器、一组超前相关器、一组滞后相关器、四个积分-清零器、码环鉴别器、码环滤波器和载波数控振荡器组成，具体的，载波剥离运算器对接收机接收的信号S_IF,I和S_IF,Q经过运算后得到信号i、q，并将信号i、q与接收机自身产生的本地信号e、l经过超前和滞后两组相关器进行相关运算后，得到超前相关器输出信号I_E、Q_E，以及滞后相关器输出信号I_L、Q_L，进而根据I_E、Q_E，以及I_L、Q_L对接收信号与本地信号的延迟τ(即码相位误差)进行估计。具体的，可以通过码环鉴别器对τ进行估计，并且有：

其中d是超前和滞后两组相关器之间的间距，E和L为超前与滞后两组相关器输出信号的积分值，E和L分别通过以下公式确定：

其中A为相关器支路输出的信号幅度，T_coh为相干积分时间，R(·)为自相关函数，f_d为残留载波频率差，n_E、n_L为相应相关器支路输出的噪声。记A_c＝(A|sin c(f_dT_coh)|)²，则式(2)可以改写成：

现有方法中，码环鉴别器根据公式(1)计算τ时，A_c被归一化而消去。但是，在码跟踪时，由于噪声影响等原因，可能出现信号幅度突变的情况。这种情况下，收到的基站信号可能超出TC-OFDM接收机中码环鉴别器能处理的信号幅度阈值，同时由于码环鉴别器在鉴别相位时存在非线性因素，因此容易出现码环失锁的现象，即不能计算出码相位误差的现象。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于EKF的TC-OFDM接收机码跟踪方法及装置，以提高TC-OFDM接收机的跟踪灵敏度。具体技术方案如下：

一种基于EKF的TC-OFDM接收机码跟踪方法，应用于所述TC-OFDM接收机，所述方法包括：

接收当前时刻的目标信号，并获取所述TC-OFDM接收机自身产生的本地信号；

对所述目标信号与所述本地信号进行相关运算，得到当前时刻的信号观测值；