频偏非相干估计方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术属于无线通信技术领域，具体涉及一种频偏非相干估计方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着无线通信技术的发展，无线通信技术被应用在各种领域，如无线电通信、卫星导航、雷达信号处理等等。但是，由于多普勒效应、发射机和接收机不同源等原因，发射方和接收方进行无线通信的过程中，会存在载波频偏的现象。为了能够稳定跟踪载波频率，需要对载波频偏进行估计。
3.目前，在信号微弱且调制比特信息不能够被准确预知的情况下，相关技术中的频偏非相干估计方式会导致信号幅度的信息丢失，从而导致频偏的估计结果中的噪声被放大，使频偏估计结果的稳定性和精度低。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种频偏非相干估计方法、装置、设备及存储介质，能够避免鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高频偏估计结果的稳定性和精度。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种频偏非相干估计方法，包括：
6.接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
7.将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
8.对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
9.对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
10.根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
11.根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值。
12.在第一方面的一种可实现的方式中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
13.在第一方面的一种可实现的方式中，根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果，具体包括：
14.当点积运算结果的符号为正时，对点积运算结果进行累加；以及
15.当点积运算结果的符号为负时，对点积运算结果取反后进行累加；
16.根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，具体包括：
17.当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及
18.当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
19.在第一方面的一种可实现的方式中，该方法还包括：
20.获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
21.当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
22.当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
23.第二方面，本技术实施例提供了一种频偏非相干估计方法，包括：
24.接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
25.将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
26.对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
27.对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
28.根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
29.根据非相干累加后的叉积运算累加结果进行正弦鉴频，以得到频偏非相干估计值。
30.在第二方面的一种可实现的方式中，根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，具体包括：
31.当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及
32.当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
33.在第二方面的一种可实现的方式中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
34.在第二方面的一种可实现的方式中，该方法还包括：
35.获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
36.当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
37.当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
38.第三方面，本技术实施例提供了一种频偏非相干估计装置，包括：
39.接收模块，用于接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
40.计算模块，用于将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
41.计算模块，还用于对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
42.计算模块，还用于对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
43.计算模块，还用于根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
44.鉴频模块，用于根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值。
45.在第三方面的一种可实现的方式中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
46.在第三方面的一种可实现的方式中，计算模块，具体用于当点积运算结果的符号为正时，对点积运算结果进行累加；以及当点积运算结果的符号为负时，对点积运算结果取反后进行累加；
47.计算模块，具体还用于当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
48.在第三方面的一种可实现的方式中，该装置还包括：
49.获取模块，用于获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
50.设置模块，用于当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
51.设置模块，还用于当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
52.第四方面，本技术实施例提供了一种频偏非相干估计装置，包括：
53.接收模块，用于接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
54.计算模块，用于将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
55.计算模块，还用于对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
56.计算模块，还用于对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
57.计算模块，还用于根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
58.鉴频模块，用于根据非相干累加后的叉积运算累加结果进行正弦鉴频，以得到频偏非相干估计值。
59.在第四方面的一种可实现的方式中，根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，具体包括：
60.当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及
61.当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
62.在第四方面的一种可实现的方式中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
63.在第四方面的一种可实现的方式中，该装置还包括：
64.获取模块，用于获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
65.设置模块，用于当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
66.设置模块，还用于当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
67.第五方面，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面或第二方面的方法的步骤。
68.第六方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面或第二方面的方法的步骤。
69.在本技术实施例中，通过将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值，如此，通过根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，避免了计算得到任意相邻的两个iq值的点积运算累加结果和叉积运算累加结果后就对该相邻的两个iq值进行反正切鉴频时幅度信息的丢失，进而避免了鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高了频偏估计结果的稳定性和精度。
附图说明
70.图1是本技术实施例提供的一种频偏非相干估计方法的流程示意图；
71.图2是本技术实施例提供的另一种频偏非相干估计方法的流程示意图；
72.图3是本技术实施例提供的一种gnss接收机从卫星信号的天线接收到基带跟踪的架构示意图；
73.图4是本技术实施例提供的一种单个跟踪通道处理的架构示意图；
74.图5是本技术实施例提供的又一种频偏非相干估计方法的流程示意图；
75.图6是本技术实施例提供的一种频偏非相干估计装置的结构示意图；
76.图7是本技术实施例提供的另一种频偏非相干估计装置的结构示意图；
77.图8是本技术实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
78.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
79.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.随着无线通信技术的发展，无线通信技术被应用在各种领域，如无线电通信、卫星导航、雷达信号处理等等。但是，由于多普勒效应、发射机和接收机不同源等原因，发射方和
接收方进行无线通信的过程中，会存在载波频偏的现象。为了能够稳定跟踪载波频率，需要对载波频偏进行估计。
81.目前，相关技术中通过对相邻的两个iq分量做点叉积运算，然后对这两个iq分量的点叉积运算结果直接进行反正切鉴频，然后将鉴频结果进行累加得到频偏估计结果。由于单次点叉积运算的噪声较大，将鉴频结果进行累加后频偏估计结果中的噪声累加。而在调制比特信息不能够被准确预知的情况下，未知信号会发送极性翻转，从而导致相干积分时间受限，且在远距离(比如卫星通信、深空通信)、遮蔽、室内以及干扰条件下，接收到的信号微弱，无法通过更长的积分时间增加信噪比。因此，相关技术中的频偏估计方式还会导致信号幅度的信息丢失，进一步增加了频偏的估计结果中的噪声，导致频偏估计的结果稳定性和精度均较低。
82.为了解决相关技术中的技术问题，本技术实施例提供了一种频偏非相干估计方法、装置、设备及计算机存储介质，能够解决相关技术中的频偏估计方式会导致信号幅度的信息丢失，从而导致频偏的估计结果的噪声被放大，使频偏估计结果的稳定性和精度均较低的问题。下面首先对本技术实施例所提供的频偏非相干估计方法进行介绍。
83.图1是本请实施例提供的一种频偏非相干估计方法100的流程示意图。
84.如图1所示，本技术实施例提供的频偏非相干估计方法100可以包括s101至s106。
85.s101：接收gnss载波信号并转换为数字中频信号。
86.接收机可以通过天线接收gnss载波信号，并将gnss载波信号进行低噪放、混频、滤波、自动增益控制等处理，并进行混频处理后，将gnss载波信号转换为数字中频信号。
87.s102：将所述数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果。
88.由于gnss载波信号有伪随机码调制，将gnss载波信号转换为数字中频信号后，数字中频信号中也含有伪随机码调制，为了解除gnss载波信号中的伪随机码调制，需要将数字中频信号和本地信号伪随机码信号进行相乘，从而得到相乘结果。
89.s103：对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，所述累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3。
90.得到相乘结果后，可以将相乘结果划分为n个预设时间段，然后将预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加，从而得到n个累加结果。例如，相乘结果对应的时间为10ms，将相乘结果划分为5个时间段，则每个时间段包括2ms的相乘结果，将每2ms内的相乘结果进行相干累加，从而得到5个累加结果。其中，每个累加结果中均包括i分量和q分量，也即累加结果在iq坐标系中的分量。需要说明的是，n个累加结果具有时间先后顺序。其中，n为正整数，且n≥3。
91.在一个实施例中，可以根据gnss载波信号的比特周期将相乘结果划分为n个预设时间段的相乘结果。其中，预设时间段可以是gnss载波信号的比特周期。
92.在一个实施例中，为了保证跟踪gnss载波信号的灵敏度，还可以获取gnss载波信号的载噪比，根据载噪比确定预设时间段的段数。其中，当载噪比大于预设的第一阈值时，n个预设时间段的段数n大于预设的第二阈值，当载噪比小于预设的第一阈值时，n个预设时间段的段数n小于预设的第二阈值。
93.由此，根据载噪比的大小确定预设时间段的段数，能够兼顾跟踪gnss载波信号的灵敏度和动态能力。
94.s104：对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果。
95.基于每个累加结果的时间顺序，对相邻的两个累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，从而得到n-1个点积运算结果和n-1叉积运算结果。在这里，可以通过对相邻的两个累加结果同时进行点积运算和叉积运算，得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果。
96.第i个累加结果的点积运算结果doti满足下述公式(1)：
97.doti＝i
i 1ii
q
i 1
qiꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
98.第i个累加结果的叉积运算结果crossi满足下述公式(2)：
99.crossi＝q
i 1ii
i
i 1
qiꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
100.其中，ii表示第i个累加结果的i分量，qi表示第i个累加结果的q分量，i
i 1
表示第i 1个累加结果的i分量，q
i 1
表示第i 1个累加结果的q分量。
101.s105：根据所述点积运算结果的符号对n-1个所述点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据所述点积运算结果的符号对n-1个所述叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果。
102.在一个实施例中，为了避免鉴频后得到频偏估计结果的稳定性和精度较低，可以计算得到第i个累加结果的点积运算结果(也即第i个点积运算结果)后，根据第i个点积运算结果的符号，将第i个点积运算结果与前i 1个点积运算结果进行非相干累加。计算得到第i个累加结果的叉积运算结果(也即第i个点积运算结果)后，根据第i个点积运算结果的符号，将第i个叉积运算结果与前i 1个点积运算结果进行非相干累加。其中，i＝1，2，3，
……
，n-1。
103.由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行点叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将点叉积运算的结果进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
104.在一个实施例中，为了避免鉴频后得到频偏估计结果的稳定性和精度较低，可以计算得到n-1个累加结果的点积运算结果(也即n-1个点积运算结果)后，根据每个点积运算结果的符号，将每个点积运算结果进行非相干累加。计算得到n-1个累加结果的叉积运算结果(也即n-1个点积运算结果)后，根据每个点积运算结果的符号，将每个叉积运算结果进行非相干累加。其中，i＝1，2，3，
……
，n-1。
105.由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行点叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将点叉积运算的结果进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
106.在一个实施例中，为了避免在对单个的i分量和q分量进行点叉积运算之后就进行反正切鉴频后信号幅度的信息丢失，使得噪声增大，可以基于最大似然规则进行反正切鉴频。具体地，基于最大似然规则，在稳定跟踪gnss载波信号时，需满足最大似然条件，那么则需要n-1个点积运算结果的符号相同。基于此，s105还可以具体包括下述步骤：当点积运算结果的符号为正时，对点积运算结果进行累加。当点积运算结果的符号为负时，对点积运算结果的符号进行取反，将符号取反后的点积运算结果进行累加。同理，当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加，当点积运算结果的符号为负时，将叉积运算结果的符号进行取反，将符号取反后的叉积运算结果进行累加。
107.由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行点叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将点叉积运算的结果进行非相干累加，在非相干累加的过程中，针对存在点积运算符号为负的点积运算结果和叉积运算结果，均需要将符号翻转后进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
108.s106：根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值。
109.对非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，得到频偏非相干估计值，具体地，频偏非相干估计值满足下述公式(3)
[0110][0111]
其中，crosssum表示非相干累加后的叉积运算结果，dotsum表示非相干累加后的点积运算结果，tc表示时间。
[0112]
下面通过具体的示例实施例对上述s104-s106进行详细介绍，
[0113]
n个累加结果可以表示为{(i1，q1)，(i2，q2)，
……
(in，qn)}。
[0114]
如图2所示，s201：获取累加结果{(i1，q1)，(i2，q2)，
……
(in，qn)}。
[0115]
s202：初始化时，i＝1，dotsum＝0，crosssum＝0，其中，i＝1，2，3，
……
，n-1。
[0116]
s203：判断i是否小于n，若是，执行s204，若否，执行s206。
[0117]
s204：第i个累加结果和第i 1个累加结果进行点积运算(doti＝i
i 1ii
q
i 1
qi)和叉积运算(crossi＝q
i 1ii
i
i 1
qi)，得到点积运算结果和叉积运算结果，并判断点积运算结果符号其中，表示符号，且与doti的符号是相同的。
[0118]
s205：对第i个点积运算结果和前i个点积运算结果非相干累加之和(dotsum
i-1
)相加并将使得i＝i 1，继续执行s203。
[0119]
s206：根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值。
[0120]
作为另一个示例，本技术实施例还提供了一种gnss接收机从卫星信号的天线接收到基带跟踪方法，gnss接收机从卫星信号的天线接收到基带跟踪方法可以具体包括下述步骤31至步骤34。
[0121]
步骤31：gnss载波信号首先被接收机301的天线接收。
[0122]
步骤32：天线接收的载波信号经过接收机301进行处理，接收机301通常包括低噪放、混频、滤波、自动增益控制等模块，最终输出中频模拟信号。
[0123]
步骤33：中频模拟信号经过模拟数字转换器302转换成数字信号，后续处理将在数字域进行。
[0124]
步骤34：为便于后续跟踪通道处理，模拟数字转换器302输出的数字信号需要通过预处理器303进行预处理，其中包括数字混频、抗干扰、降采样、数字滤波、重量化为更低位宽等处理过程，最终输出到并行跟踪通道304，对多颗卫星进行同时跟踪。
[0125]
本技术实施例还提供了一种单个跟踪通道的处理方法，如图4所示，描述了互相关
信号的产生过程，而互相关信号输出到后处理模块进行码相位、载波频率和载波相位偏差的估计，具体可以包括步骤41-步骤47。
[0126]
步骤41：在跟踪通道中，预处理器303预处理后的信号首先经过数字混频器401补偿本振偏差和所跟踪卫星的多普勒频偏及相位。其中本振偏差对同类型卫星是相同的，而各卫星的多普勒偏差及相位不同，与卫星和接收机的相对速度及距离有关。该混频器401另一路输入为数字载波信号，来自于载波数字振荡器模块402。
[0127]
步骤42：载波数字振荡器模块402受锁相环/锁频环403输出的频率偏差和相位偏差信号控制，输出期望与接收卫星信号频率和相位相同的复指数信号到上述步骤5的混频器401。
[0128]
步骤43：码数字振荡器模块404受延迟锁相环405输出的码相位偏差信号控制，产生期望与所接收跟踪卫星信号相同的码速率信号和码相位信号。
[0129]
步骤44：根据码数字振荡器模块404输出的码速率信号和码相位信号，码生成器模块406产生所跟踪卫星的特定伪随机码信号，即本地伪随机码离散信号。
[0130]
步骤45：码生成器模块406产生的本地伪随机码信号输出到码存储器407，码存储器407的长度与并行相关器408的个数相同且一一对应。
[0131]
步骤46：每个相关器408首先将对应码存储器407中一个单元存储的伪随机码信号与前述步骤9输出的去除频偏和相位偏差的信号相乘，以解除接收信号的伪随机码调制。
[0132]
步骤47：将步骤10输出的去除了偏频、载波相位偏差、伪随机码调制的信号进行累加，累加结果每隔一段预设时间将累加结果输出到后处理模块409，同时清零开始下一次累加。多个相关器408并行处理，同时进行累加、输出和清零动作，并行相关器408在时间上间距与本地伪随机码信号的采样间距相同。
[0133]
本技术实施例提供的频偏非相干估计方法，通过将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值，如此，通过根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，避免了计算得到任意相邻的两个iq值的点积运算累加结果和叉积运算累加结果后就对该相邻的两个iq值进行反正切鉴频时幅度信息的丢失，进而避免了鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高了频偏估计结果的稳定性和精度。
[0134]
本技术实施例还提供了另一种频偏非相干估计方法。
[0135]
图5是本技术实施例提供的一种频偏非相干估计方法500的流程示意图。
[0136]
如图5所示，本技术实施例提供的频偏非相干估计方法500可以包括s501-s506。
[0137]
s501：接收gnss载波信号并转换为数字中频信号。
[0138]
s502：将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果。
[0139]
s503：对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3。
[0140]
s504：对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果。
[0141]
需要说明的是，s501与s101相同，s502与s102相同，s503与s103相同，s504与s104相同，为了简要起见，s501-s5,4的详细说明请参见对s101-s104的详细说明，此处仅对不同之处进行详细介绍。
[0142]
s505：根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果。
[0143]
在一个实施例中，为了避免鉴频后得到频偏估计结果的稳定性和精度较低，可以计算得到第i个累加结果的点积运算结果(也即第i个点积运算结果)后，根据第i个点积运算结果的符号，将第i个点积运算结果与前i 1个点积运算结果进行非相干累加。计算得到第i个累加结果的叉积运算结果(也即第i个点积运算结果)后，根据第i个点积运算结果的符号，将第i个叉积运算结果与前i 1个点积运算结果进行非相干累加。其中，i＝1，2，3，
……
，n-1。
[0144]
由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行点叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将点叉积运算的结果进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
[0145]
在一个实施例中，为了避免鉴频后得到频偏估计结果的稳定性和精度较低，可以计算得到n-1个累加结果的叉积运算结果(也即n-1个点积运算结果)后，根据每个点积运算结果的符号，将每个叉积运算结果进行非相干累加。其中，i＝1，2，3，
……
，n-1。
[0146]
由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将叉积运算的结果进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
[0147]
在一个实施例中，为了避免在对单个的i分量和q分量进行叉积运算之后就进行反正切鉴频后信号幅度的信息丢失，使得噪声增大，可以基于最大似然规则进行反正切鉴频。具体地，基于最大似然规则，在稳定跟踪gnss载波信号时，需满足最大似然条件，那么则需要n-1个点积运算结果的符号相同。基于此，s505还可以具体包括下述步骤：当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加，当点积运算结果的符号为负时，将叉积运算结果的符号进行取反，将符号取反后的叉积运算结果进行累加。
[0148]
由此，不需要在对单个的i分量和q分量进行叉积运算之后就进行反正切鉴频，而是将叉积运算的结果进行非相干累加，在非相干累加的过程中，针对存在符号为负的点积运算结果，均需要将符号翻转后进行非相干累加，避免了过早将鉴频结果进行累加导致的频偏估计结果中的噪声放大。
[0149]
s506：根据非相干累加后的叉积运算累加结果进行正弦鉴频，以得到频偏非相干估计值。
[0150]
对非相干累加后的叉积运算累加结果进行正弦鉴频，得到频偏非相干估计值，具体地，频偏非相干估计值满足下述公式(5)：
[0151][0152]
在一个实施例中，可以根据gnss载波信号的比特周期将相乘结果划分为n个预设时间段的相乘结果。其中，预设时间段可以是gnss载波信号的比特周期。
[0153]
在一个实施例中，为了保证跟踪gnss载波信号的灵敏度，还可以获取gnss载波信号的载噪比，根据载噪比确定预设时间段的段数。其中，当载噪比大于预设的第一阈值时，n个预设时间段的段数n大于预设的第二阈值，当载噪比小于预设的第一阈值时，n个预设时间段的段数n小于预设的第二阈值。
[0154]
由此，根据载噪比的大小确定预设时间段的段数，能够保证跟踪gnss载波信号的灵敏度。
[0155]
本技术实施例提供的频偏非相干估计方法，通过将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行叉积运算，以得到n-1个叉积运算结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值，如此，通过根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，避免了计算得到任意相邻的两个iq值的叉积运算累加结果后就对该相邻的两个iq值进行反正切鉴频时幅度信息的丢失，进而避免了鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高了频偏估计结果的稳定性和精度。
[0156]
基于本技术图1中实施例提供的频偏非相干估计方法，相应地，本技术提供一个实施例的频偏非相干估计装置。下面本技术实施例提供的频偏非相干估计装置进行详细介绍。
[0157]
图6为本技术提供的一种频偏非相干估计装置600的结构示意图。
[0158]
如图6所示，本技术提供的频偏非相干估计装置600可以包括：接收模块601，计算模块602，鉴频模块603。
[0159]
接收模块601，用于接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
[0160]
计算模块602，用于将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
[0161]
计算模块602，还用于对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
[0162]
计算模块602，还用于对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
[0163]
计算模块602，还用于根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
[0164]
鉴频模块603，用于根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值。
[0165]
在本技术的一个实施例中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
[0166]
在本技术的一个实施例中，计算模块602，具体用于当点积运算结果的符号为正时，对点积运算结果进行累加；以及当点积运算结果的符号为负时，对点积运算结果取反后进行累加；
[0167]
计算模块602，具体还用于当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
[0168]
在本技术的一个实施例中，该装置600还包括：
[0169]
获取模块，用于获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
[0170]
设置模块，用于当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
[0171]
设置模块，还用于当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
[0172]
图6所示装置中的各个模块/单元具有实现图1中各个步骤的功能，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
[0173]
本技术实施例提供的频偏非相干估计装置，通过将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值，如此，通过根据点积运算结果的符号对n-1个点积运算结果进行非相干累加，以得到点积运算累加结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，避免了计算得到任意相邻的两个iq值的点积运算累加结果和叉积运算累加结果后就对该相邻的两个iq值进行反正切鉴频时幅度信息的丢失，进而避免了鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高了频偏估计结果的稳定性和精度。
[0174]
基于本技术图5中实施例提供的频偏非相干估计方法，相应地，本技术提供一个实施例的频偏非相干估计装置。下面本技术实施例提供的频偏非相干估计装置进行详细介绍。
[0175]
图7是本技术实施例提供的另一种频偏非相干估计装置700的结构示意图。
[0176]
如图7所示本技术实施例提供了一种频偏非相干估计装置700可以包括本技术提供的频偏非相干估计装置700可以包括：接收模块701，计算模块702，鉴频模块703。
[0177]
接收模块701，用于接收gnss载波信号并转换为数字中频信号；
[0178]
计算模块702，用于将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；
[0179]
计算模块702，还用于对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；
[0180]
计算模块702，还用于对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行点叉积运算，以得到n-1个点积运算结果和n-1个叉积运算结果；
[0181]
计算模块702，还用于根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；
[0182]
鉴频模块703，用于根据非相干累加后的叉积运算累加结果进行正弦鉴频，以得到频偏非相干估计值。
[0183]
在本技术的一个实施例中，根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，具体包括：
[0184]
当点积运算结果的符号为正时，对叉积运算结果进行累加；以及
[0185]
当点积运算结果的符号为负时，对叉积运算结果取反后进行累加。
[0186]
在本技术的一个实施例中，预设时间段为gnss载波信号的比特周期。
[0187]
在本技术的一个实施例中，装置700还包括：
[0188]
获取模块，用于获取接收到的gnss载波信号的载噪比；
[0189]
设置模块，用于当载噪比大于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n大于第二阈值；
[0190]
设置模块，还用于当载噪比小于第一阈值时，设置n个预设时间段的段数n小于第二阈值。
[0191]
图7所示装置中的各个模块/单元具有实现图5中各个步骤的功能，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
[0192]
本技术实施例提供的频偏非相干估计装置，通过将数字中频信号与本地卫星伪随机码信号进行相乘得到相乘结果；对n个预设时间段内的相乘结果分别进行相干累加以得到n个累加结果，累加结果包括i分量和q分量，其中，n为正整数，且n≥3；对n个累加结果根据时间顺序对相邻的累加结果的i分量和q分量进行叉积运算，以得到n-1个叉积运算结果；根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果；根据非相干累加后的点积运算累加结果和叉积运算累加结果进行反正切鉴频，以得到频偏非相干估计值，如此，通过根据点积运算结果的符号对n-1个叉积运算结果进行非相干累加，以得到叉积运算累加结果，避免了计算得到任意相邻的两个iq值的叉积运算累加结果后就对该相邻的两个iq值进行反正切鉴频时幅度信息的丢失，进而避免了鉴频过程中噪声进一步放大，从而提高了频偏估计结果的稳定性和精度。
[0193]
图8示出了本技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
[0194]
如图8所示，电子设备可以包括处理器801以及存储有计算机程序指令的存储器802。
[0195]
具体地，上述处理器801可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0196]
存储器802可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器802可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一个实例中，存储器802可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质，或者存储器802是非易失性固态存储器。存储器802可在综合网关容灾设备的内部或外部。
[0197]
在一个实例中，存储器802可以是只读存储器(read only memory，rom)。在一个实
例中，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0198]
存储器802可以包括只读存储器(rom)，随机存取存储器(ram)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。
[0199]
处理器801通过读取并执行存储器802中存储的计算机程序指令，以实现图1和图5中所示实施例中的方法/步骤，并达到1和图5所示实例执行其方法/步骤达到的相应技术效果，为简洁描述在此不再赘述。
[0200]
在一个示例中，电子设备还可包括通信接口803和总线810。其中，如图8所示，处理器801、存储器802、通信接口803通过总线810连接并完成相互间的通信。
[0201]
通信接口803，主要用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
[0202]
总线810包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(accelerated graphics port，agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture，eisa)总线、前端总线(front side bus，fsb)、超传输(hyper transport，ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture，isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线810可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线，但本技术考虑任何合适的总线或互连。
[0203]
该电子设备可以基于当前已拦截的垃圾短信以及用户举报的短信执行本技术实施例中的频偏非相干估计方法，从而实现结合1和图5描述的频偏非相干估计方法。
[0204]
另外，结合上述实施例中的频偏非相干估计方法，本技术实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种频偏非相干估计方法。
[0205]
需要明确的是，本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
[0206]
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存
储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(radio frequency，rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
[0207]
还需要说明的是，本技术中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本技术不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
[0208]
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
[0209]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。