[发明专利]一种北斗MEO卫星机载反射信号的随机时延建模方法

摘要

本发明提供了一种北斗MEO卫星机载反射信号的随机时延建模方法，属于建模运算领域，包括随机时延的选取、多组随机时延的反射信号切换、随机幅值的选取、以及反射信号合路输出，通过使用随机时延模型代替原有的固定时延模型，将反射信号的统计特性和动态特性纳入模型的建立范围，同时在建模过程中建立了反射信号矩阵，并引入矩阵的切换机制，使得产生的信号更具有随机性，从而提高了输出信号的有效性，为北斗MEO卫星机载反射信号模拟仿真的研究和模拟器的研制提供保障。

主权项

1.一种北斗MEO卫星机载反射信号的随机时延建模方法，其特征在于，所述建模方法，包括：步骤一，随机时延的选取，包括：确定镜面反射点，选取海面反射信号相对镜面反射点时延的分布为[0,K]码片，随机时延模型中每条反射信号在该区间内随机选取；假定反射信号条数为N，随机时延模型中N条反射信号的时延中心点可以表示为式(1)中：K为反射信号时延分布范围上限；N为反射信号条数；i为反射信号序号；T_i是第i条反射信号的时延中心点；考虑到镜面反射点的特殊性，镜面反射点处信号的时延值不参与随机选取过程，除镜面反射点处的其他(N‑1)条反射信号在各自时延中心点码片内随机选择一点，则N条反射信号随机时延变化值△t_i及随机时延值t_i分别为：t_i＝T_i+△t_i,i＝0,1,...,N‑1 (3)式(2)、(3)中：rand()函数为0‑1均匀分布的随机数；△t_i为第i条反射信号随机时延变化值；t_i为第i条反射信号随机时延值；利用t_i作为拟合时随机反射信号时域位置进行拟合，得到N条随机时延分布的反射信号；步骤二，多组随机时延的反射信号切换，包括：重复步骤一M次，得到M组、每组N条随机时延反射信号，定义M'＝M+O，O为0信号组组数，定义随机时延模型反射信号矩阵S_M'N为：式(4)中，M为随机时延反射信号组数；N为每组中的反射信号的条数；M'为加入了O组0信号后的反射信号组数；S_M'N矩阵中每一行为一组随机时延反射信号，每一列为同时延中心点反射信号；s_ij为第i组反射信号组第j条反射信号；其中0信号则代表对应时延中心点附近信号到反射信号接收机的信道中断；引入O组0信号模拟海面动态引起的信道中断特性，每组相同时延中心的信号即同一列信号引入切换频率f_i,i＝1,2,...,N，当该组切换信号到来时，从M'条信号中随机选取Z条输出，用于实现随机时延的反射信号的输出；步骤三，随机幅值的选取，包括：引入如式(5)所示的Z*N个相互独立的随机值A,A服从指数分布，均值为1：A～E(λ),λ＝1  (5)每一条输出的反射信号都要乘以该值，且该信号幅度随切换频率f_i,i＝1,2,...,N进行随机选取；步骤四，反射信号合路输出，包括：任意时刻输出的反射信号的时延随机、幅度随机，则任意时刻输出的合路反射信号表示为：式(6)中：R_Signals即为随机时延模型的输出信号；randint()为均匀分布随机整数函数；i_x为1到M'的随机整数；为S_M'N矩阵中i_x行j列位置的反射信号；A_x,j为服从均值为1的相互独立的指数分布；Z为各时延中心点位置随机抽取输出的反射信号条数；输出信号R_Signals中反射信号的时延有种随机组合，其随机幅度更大大增加了信号的随机性；S_M'N实为随机时延和随机功率模型反射信号库，M行和N列均可进行无限制扩展以覆盖所有可能的反射信号，然后再从随机得到的反射信号矩阵中随机抽取信号乘以随机幅度后合路输出；其中，K、N的取值范围为自然数。