一種自適應電磁場時延估計方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是指一種自適應電磁場時延估計方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，在近場電磁場測距時，采用自適應時延估計算法來估計電磁場之間的時延， 并根據(jù)估計的電磁場之間的時延與測距目標之間的通信距離的關系對測距目標之間的通 信距離進行測距。所述自適應時延估計算法包括：傳統(tǒng)的自適應時延估計算法和變步長的 自適應時延估計算法。其中，傳統(tǒng)的自適應時延估計算法雖然能夠準確估計兩路接收信號 (電場信號與磁場信號）之間的時延，但是對于時間延時不斷變化的情況，傳統(tǒng)的自適應時 延估計算法存在一定的時間滯后，同時，如果需要測距的目標是在不斷移動變化的，傳統(tǒng)的 自適應時延估計算法不能快速精確地測出測距目標之間的通信距離。
[0003] 與傳統(tǒng)的自適應時延估計算法相比，變步長的自適應時延估計算法能夠有效地提 高自適應算法的收斂速度，提高算法對于變化系統(tǒng)的跟蹤性能，但是變步長的自適應時延 估計算法在收斂階段采用較大的步長來提高收斂速度，會引入較大的收斂誤差，且如果測 距目標一直在移動的話，算法將一直處于收斂的初始階段，則該收斂誤差將一直存在，必將 會影響最終的測距目標之間的通信距離的測量準確度。另外，由于噪聲的影響，當自適應 時延估計算法的代價函數(shù)存在局部最優(yōu)值和全局最優(yōu)值時，如果電磁場時延初始值設置不 當，算法會收斂于局部最優(yōu)值，同樣會影響最終的測距目標之間的通信距離的測量準確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種自適應電磁場時延估計方法及裝置，以解決 現(xiàn)有技術所存在的自適應時延估計算法收斂誤差大、收斂于局部最優(yōu)值時導致測量出的通 信距離準確度低的問題。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供一種自適應電磁場時延估計方法，包 括：
[0006] 獲取粗略的電磁場時延估計值；
[0007] 將所述電磁場時延估計值作為自適應時延估計算法的電磁場時延初始值，并基于 最大相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代價函數(shù)，得到電磁場時延估計終 值。
[0008] 進一步地，所述獲取粗略的電磁場時延估計值之前包括：
[0009] 獲取消除噪聲后的電場信號和磁場信號的信號強度值。
[0010] 進一步地，所述方法還包括：
[0011] 通過自適應閾值噪聲消隱器消除所述電場信號和磁場信號中的噪聲。
[0012] 進一步地，所述獲取粗略的電磁場時延估計值包括：
[0013] 根據(jù)電場信號和磁場信號的信號強度值，初步確定測距目標之間的通信距離；
[0014] 根據(jù)測距目標之間的通信距離與電磁場時延之間的關系，得到粗略的電磁場時延 估計值 ο
[0015] 進一步地，所述將所述電磁場時延估計值作為自適應時延估計算法的電磁場時延 初始值，并基于最大相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代價函數(shù)，得到電磁 場時延估計終值包括：
[0016] 若|也-·〇(0)|>Δβ，則更新電磁場時延初始值= ^，其中，ΛD為預設的電磁 場時延偏移值；
[0017] 根據(jù)所述電磁場時延初始值D(0)，確定電磁場時延終值0 =Z>(/s；)，并更新電磁場 時延初始值D(0) =D(k)，其中，D(k)表示為：
[0018]
[0019] 式中，D(k)是在時刻k的電磁場時延估計值，D(k+Ι)是在時刻k+Ι的電磁場時延 估計值，μ為步長因子，σ為核的尺寸，L為樣本個數(shù)，P為足夠大的數(shù)。
[0020] 進一步地，所述方法還包括：
[0021] 若|A.S, -卜，則不更新電磁場時延初始值D⑹。
[0022] 為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例還提供一種自適應電磁場時延估計裝置，包 括：
[0023] 第一獲取模塊，用于獲取粗略的電磁場時延估計值；
[0024] 時延終值確定模塊，用于將所述電磁場時延估計值作為自適應時延估計算法的電 磁場時延初始值，并基于最大相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代價函數(shù)， 得到電磁場時延估計終值。
[0025] 進一步地，所述裝置還包括：第二獲取模塊，用于獲取消除噪聲后的電場信號和磁 場信號的信號強度值。
[0026] 進一步地，所述第一獲取模塊，還用于根據(jù)電場信號和磁場信號的信號強度值，初 步確定測距目標之間的通信距離；
[0027] 根據(jù)測距目標之間的通信距離與電磁場時延之間的關系，得到粗略的電磁場時延 估計值I ：〇
[0028] 進一步地，所述時延終值確定模塊，還用于若|我55.-，則更新電磁場時延 初始值=A.ss，若，則不更新電磁場時延初始值D(0)，其中，ΛD為預設 的電磁場時延偏移值；
[0029] 根據(jù)所述電磁場時延初始值D(0)，確定電磁場時延終值.#.=_/>(々），并更新電磁場 時延初始佶D=Dik).怎:由.Dik)耒元為，
[0030]
[0031 ] 式中，D(k)是在時刻k的電磁場時延估計值，D(k+Ι)是在時刻k+Ι的電磁場時延 估計值，μ為步長因子，σ為核的尺寸，L為樣本個數(shù)，P為大于預設的閾值。
[0032] 本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下：
[0033] 上述方案中，通過將粗略的電磁場時延估計值作為自適應時延估計算法的電磁場 時延初始值，使電磁場時延初始值準確且快速的逼近真實時延，能夠大大提高自適應時延 估計算法的收斂速度且能提高收斂的精準度，使其更易于收斂于全局最優(yōu)值，且基于最大 相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代價函數(shù)，得到電磁場時延估計終值，能 夠最小化噪聲功率，還能夠有效的避免代價函數(shù)的局部最優(yōu)值對電磁場時延估計的影響。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明實施例提供的自適應電磁場時延估計方法的流程圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實施例提供的發(fā)射端和接收端設備的結構關系；
[0036] 圖3為本發(fā)明實施例提供的通信距離與電磁場時延之間的關系；
[0037] 圖4為本發(fā)明實施例提供的自適應電磁場時延估計方法的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具 體實施例進行詳細描述。
[0039] 本發(fā)明針對現(xiàn)有的自適應時延估計算法收斂誤差大、收斂于局部最優(yōu)值時導致測 量出的通信距離準確度低的問題，提供一種自適應電磁場時延估計方法及裝置。
[0040] 實施例一
[0041] 參看圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種自適應電磁場時延估計方法，包括：
[0042] S1 :獲取粗略的電磁場時延估計值；
[0043] S2 :將所述電磁場時延估計值作為自適應時延估計算法的電磁場時延初始值，并 基于最大相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代價函數(shù)，得到電磁場時延估 計終值。
[0044] 本發(fā)明實施例所述的自適應電磁場時延估計方法，通過將粗略的電磁場時延估計 值作為自適應時延估計算法的電磁場時延初始值，使電磁場時延初始值準確且快速的逼近 真實時延，能夠大大提高自適應時延估計算法的收斂速度且能提高收斂的精準度，使其更 易于收斂于全局最優(yōu)值，且基于最大相關熵準則，將相關熵作為自適應時延估計算法的代 價函數(shù)，得到電磁場時延估計終值，能夠最小化噪聲功率，還能夠有效的避免代價函數(shù)的局 部最優(yōu)值對電磁場時延估計的影響。
[0045] 在前述自適應電磁場時延估計方法的【具體實施方式】中，進一步地，所述獲取粗略 的電磁場時延估計值之前包括：
[0046] 獲取消除噪聲后的電場信號和磁場信號的信號強度值。
[0047] 在前述自適應電磁場時延估計方法的【具體實施方式】中，進一步地，所述方法還包 括：
[0048] 通過自適應閾值噪聲消隱器消除所述電場信號和磁場信號中的噪聲。
[0049] 本發(fā)明實施例中，為了減少噪聲對于接收信號強度（RSS，ReceivedSignal Strength)(所述接收信號強度包括：接收天線接收到的電場信號和磁場信號的信號強度） 計算的影響，先通過自適應閾值噪聲消隱器濾除噪聲，再通過接收端的磁場天線和電場天 線分別接收發(fā)射信號中消除噪聲后的磁場信號和電場信號。如圖2所示為發(fā)射端的移