›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (3): 46-52.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2014.03.007

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基于非抽取小波包变换的信号滤波算法

路伟涛1,张书仙2,杨文革1,洪家财1   

  1. (1装备学院,北京101416) (2北京通信与跟踪技术研究所,北京100094)
  • 收稿日期:2013-10-17 修回日期:2014-01-07 出版日期:2014-06-25 发布日期:2014-06-25
  • 作者简介:路伟涛 1985年生,2010年获装备学院信息与通信工程专业硕士学位,现为装备学院博士研究生。研究方向为航天器测量与控制、连线干涉测量等。
  • 基金资助:

    部委级资助项目

ANovelDe-noisingAlgorithmBasedonUn-decimatedWaveletPacketTransform

LUWeitao1,ZHANGShuxian2,YANGWenge1,HONGJiacai1   

  1. (1TheAcademyofEquipment,Beijing101416)(2BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology,  Beijing100094)
  • Received:2013-10-17 Revised:2014-01-07 Online:2014-06-25 Published:2014-06-25

摘要: 对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号品质,提高系统的测量性能。针对航天测控信号中的差分单程测距(DifferentialOne-wayRanging, DOR)信标信号等侧音信号,提出了基于非抽取小波包变换(Un-decimatedWaveletPacketTransform,UWPT)的滤波改进算法。该算法以功率平坦度为准则,判断某一节点是否需要继续分解。改进算法克服了以能量聚焦度为准则时算法误判停止分解或多重分解算法复杂、计算量大等的缺点,同时解决了阈值不易确定的问题。仿真结果表明改进算法在降低算法复杂度的同时,滤波性能相对有所提高。最后采用改进算法对仿真信号和在轨卫星数据进行处理,结果表明滤波后仿真信号差分相位估计精度提高约3倍、实测数据差分相位估计精度提高0.72倍。

关键词: 测控信号, 非抽取小波包变换, 功率平坦度, 信噪比改善, 互相关系数, 差分相位, 航天测控

Abstract: FilterprocessingisbeneficialtoimprovethequalityofreceivedsignalandthemeasuringperformanceofTT&Csystem.Ade-noisealgorithmusingShiftedUn-decimatedWaveletPacketTransform(SUWPT)wasmodified.InsteadofEnergyCompactionMeasure(ECM),thePowerFlatness(PF)wasusedinthenewalgorithmastheruletodecidewhetheranodewasneededtodecompose,andthedisadvantagesoftheoriginalones,suchasabortdecompositionbecauseofmisjudgmentorcomplexitybecauseofmanytimesdecompositionwereovercome.Meanwhile,theproblemthatthethresholdwashardtodeterminewasalsosolved.Simulationresultsshowthatcomparedwiththeoriginalalgorithm,themodifiedonehasabetterperformancewithlesscomplexity.Finally,thesimulationsignalandin-orbitsatellitedatawasprocessedwiththemodifiedalgorithm.Resultsshowthattheaccuracyofthedifferencephaseofthesimulationsignalisimprovedbyabout3timesandtheaccuracyofthein-orbitsatellitedataisimprovedby0.72times.

Key words: Telemetry,tracking &, commandsignal, Un-decimatedwaveletpackettransform, Powerflatness, SNRimprovement, Cross-correlationcoefficient, Differencephase, Spacetelemetrytracking&command