一种高动态环境下的信号接收方法及接收机

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为一种高动态环境下的信号接收方法及接收机。

背景技术

动态环境就是各种环境处于变化状态，且不稳定的一种复杂多变的状态，高动态环境无疑是其加强版本，环境对于信号的接收和交流有着巨大的影响，特别是在不断变换的环境中，对于此，很多人提出需要对通信技术进行改进，然而通信技术的改进是非常困难的，为此，特提供一种高动态环境下的信号接收方法及接收机，通过对通信方法进行改进，以缩小目标区域，并进行搜检的方式实现信号的有效接收。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高动态环境下的信号接收方法及接收机，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高动态环境下的信号接收方法，具体包括以下步骤：

步骤一、移动设定：在数据定位端上装载定位系统，对数据定位端的位置信息进行获取，随后以数据定位端当前位置为球心，接收卫星发送的时间信息，进行时间同步后，向接收分析系统发送包含数据定位端移动速度信息的时间戳信号，作为参照信号，随后设定参照信号间隔发射半径，以参照信号发出位置为球心，构成球型环境，数据定位端移出球型环境时，再次发出参照信号，随着数据定位端的移动，构成若干个球型环境；

步骤二、信号接收：接收分析系统对数据定位端发出的参照信号进行捕获，在捕获到一个参照信号后，以该参照信号所处位置设定为球心，以参照信号间隔发射半径的设定构成搜检球型环境，在搜检球型环境内对下一个参照信号和卫星交流信号进行搜检，获取若干个参照信号后，搜检到卫星交流信号，随后在搜检球型环境中，对卫星交流信号进行获取；

步骤三、分析调整：根据步骤二中获取的若干个参照信号，按照时间排序对若干个参照信号进行顺序整理，生成信号接收端的移动路线，根据步骤二中卫星交流信号的发出时间和接收分析系统的信号接收时间，进行二者的时间差值求取，获取多组时间差值数据后，去除最大值和最小值，求取平均值，获取在球型环境下信号接收的延迟时间值，按照移动路线中相邻两个参照信号之间的间距和信号发送的时间差计算出数据定位端的平均速度，将数据定位端在同一球型环境下的延迟时间值和平均速度进行相乘，得到延迟路程值，设定误差路程值后，与误差路程值相加，作为对应平均速度下的参照信号间隔发射半径，在数据定位端移动时，根据步骤二中获取参照信号中的速度信息，替换步骤一中设定的参照信号间隔发射半径，重复步骤一、步骤二和步骤三操作，进行卫星交流信号的获取。

通过采用上述技术方案，利用参照信号和球型环境的构建，为接收机对信号的搜集提供大量数据，且球型环境的建立，有效缩小了接收机对参照信号和卫星交流信号的检索区域，使得接收机一旦接收到参照信号就可以实现对卫星交流信号的追踪接收，使用方便的同时，可以保证高动态环境下进行有效的信号交流。

本发明进一步设置为：所述数据定位端包括GPS定位模块和匹配同步单元，所述GPS定位模块和匹配同步单元对接，其中GPS定位模块用于对移动端的位置坐标信息进行采集，所述匹配同步单元包括时间同步模块、信息记录模块、半径设定模块和时间戳生成模块；

所述时间同步模块用于接收卫星发送的时间信息，进行时间同步；

所述信息记录模块用于对数据定位端的位置坐标信息和移动速度信息进行记录；

所述半径设定模块用于以数据定位端当前位置为球心，设定参照信号间隔发射半径，构成球型环境；

所述时间戳生成模块用于向数据定位端发送包含数据定位端当前移动速度、当前位置坐标信息、在已经离开的球型环境中的实时速度信息和在下一个球型环境中移动的平均速度的时间戳信号，作为参照信号。

通过采用上述技术方案，利用时间匹配的方式，保证时间同步的同时，为参照信号中的时间信息提供精准保障，保证延迟时间值计算的精准有效，进而为参照信号间隔发射半径的设定提供保障。

本发明还公开了一种接收机，包括接收分析系统，所述接收分析系统包括数据定位端、信号接收单元和分析调整单元，所述信号接收单元分别与数据定位端和分析调整单元对接。

本发明进一步设置为：所述信号接收单元包括定点环检模块和信号捕获模块，所述定点环检模块和信号捕获模块对接，所述定点环检模块用于在信号接收端捕获到一个参照信号后，以该参照信号所处位置设定为球心，以参照信号间隔发射半径的设定构成搜检球型环境，在搜检球型环境内对下一个参照信号进行搜检；

所述信号捕获模块用于在搜检球型环境内对卫星交流信号进行搜检。

通过采用上述技术方案，在接收机接收到一个参照信号后，通过搜检球型环境的设定，实现对搜检球型环境内参照信号和交流信号的迅速采集。

进一步的，在进行一个参照信号搜检后，在搜检球型环境边缘处进行下一个参照信号的搜检，从而实现参照信号的迅速搜检。

本发明进一步设置为：所述分析调整单元包括路线生成模块、延迟判定模块、速度分析模块和半径调整模块，所述路线生成模块与延迟判定模块对接，所述延迟判定模块与速度分析模块对接，所述速度分析模块与半径调整模块对接，所述路线生成模块用于按照时间排序对获取的若干个参照信号进行顺序整理，生成数据定位端的移动路线；

所述延迟判定模块用于根据数据定位端中交流信号的发出时间和接收分析系统的信号接收时间，进行二者的时间差值求取，获取多组时间差值数据后，去除最大值和最小值，求取平均值，获取在球型环境下的延迟时间值；

所述速度分析模块用于按照移动路线中相邻两个参照信号之间的间距和信号发送的时间差计算出数据定位端的平均速度；

所述半径调整模块用于将数据定位端在同一球型环境下的延迟时间值和平均速度进行相乘，得到延迟路程值，设定误差路程值后，与误差路程值相加后，作为对应平均速度下的参照信号间隔发射半径，在数据定位端移动时，根据参照信号中的速度信息，替换步骤一中设定的参照信号间隔发射半径。

通过采用上述技术方案，通过平均速度、延迟时间值、延迟路程值和误差路程值的配合，进行不同平均速度下参照信号间隔发射半径的拟定，进而构成不同半径大小的球型环境，降低搜检范围的同时，进一步的提高的信号的搜检效率和精准度。

(三)有益效果

本发明提供了一种高动态环境下的信号接收方法及接收机。具备以下有益效果：

(1)本发明通过利用参照信号和球型环境的构建，为接收机对信号的搜集提供大量数据，且球型环境的建立，有效缩小了接收机对参照信号和交流信号的检索区域，使得接收机一旦接收到参照信号就可以实现对卫星交流信号的追踪接收，使用方便的同时，可以保证高动态环境下进行有效的信号交流。

(2)本发明通过利用时间匹配的方式，保证时间的同步，为参照信号中的时间信息提供精准保障，保证延迟时间值计算的精准有效，进而为参照信号间隔发射半径的设定提供保障。

(3)本发明通过在进行一个参照信号搜检后，在搜检球型环境边缘处进行下一个参照信号的搜检，从而实现参照信号的迅速搜检，在接收机接收到一个参照信号后，通过搜检球型环境的设定，实现对搜检球型环境内参照信号和交流信号的迅速采集。

(4)本发明通过平均速度、延迟时间值、延迟路程值和误差路程值的配合，进行不同平均速度下参照信号间隔发射半径的拟定，进而构成不同半径大小的球型环境，降低搜检范围的同时，进一步的提高的信号的搜检效率和精准度。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明信号接收端的系统原理框图；

图3为本发明匹配同步单元的系统原理框图；

图4为本发明信号接收单元的系统原理框图；

图5为本发明分析调整单元的系统原理框图；

图中，1、数据定位端；2、GPS定位模块；3、匹配同步单元；4、时间同步模块；5、信息记录模块；6、半径设定模块；7、时间戳生成模块；8、接收分析系统；9、信号接收单元；10、分析调整单元；11、定点环检模块；12、信号捕获模块；13、路线生成模块；14、延迟判定模块；15、速度分析模块；16、半径调整模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种高动态环境下的信号接收方法，具体包括以下步骤：

步骤一、移动设定：时间同步模块4接收卫星发送的时间信息，进行时间同步后，GPS定位模块2采集接收机的位置坐标信息，信息记录模块5对接收机的位置坐标信息和移动速度信息进行记录，半径设定模块6以接收机当前位置为球心，设定参照信号间隔发射半径，构成球型环境，其中参照信号为包括接收机当前移动速度、当前位置坐标信息、在已经离开的球型环境中的实时速度信息和在下一个球型环境中移动的平均速度的时间戳信号，时间戳生成模块7向接收分析系统8发送参照信号，接收机移出球型环境时，时间戳生成模块7再次发出参照信号，随着接收机的移动，构成若干个球型环境；

步骤二、信号接收：信号捕获模块12对接收机发出的参照信号进行捕获，在捕获到一个参照信号后，定点环检模块11以该参照信号所处位置设定为球心，以参照信号间隔发射半径的设定构成搜检球型环境，信号捕获模块12在搜检球型环境内对下一个参照信号和卫星交流信号进行搜检，获取若干个参照信号后，信号捕获模块12搜检到卫星交流信号，随后在搜检球型环境中，对卫星交流信号进行接收；

步骤三、分析调整：根据步骤二中获取的若干个参照信号，路线生成模块13按照时间排序对若干个参照信号进行顺序整理，生成接收机的移动路线，延迟判定模块14根据步骤二中交流信号的发出时间和信号接收端的信号接收时间，进行二者的时间差值求取，获取多组时间差值数据后，去除最大值和最小值，求取平均值，获取接收机在球型环境下的延迟时间值，速度分析模块15按照移动路线中相邻两个参照信号之间的间距和信号发送的时间差计算出接收机的平均速度，半径调整模块16将接收机在同一球型环境下的延迟时间值和平均速度进行相乘，得到延迟路程值，设定误差路程值后，与误差路程值相加后，作为对应平均速度下的参照信号间隔发射半径，其中误差路程值作为标准值，即保证对应平均速度下的参照信号间隔发射半径在有效误差范围内可以使用，通过对标准值大小的调节，可以实现对识别效率和识别精度上的调节，在接收机移动时，根据步骤二中获取参照信号中的速度信息，替换步骤一中设定的参照信号间隔发射半径，重复步骤一、步骤二和步骤三操作，进行交流信号的获取。

作为详细说明，在只需要获取接收机的移动路线信息时，将误差路程值无限缩小，甚至可以直接减为零，此时提高参照信号的发射频率，进而使得接收机的移动路线描绘的更加精准。