CN113835107B - 阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端 - Google Patents

阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端，其中，上述阵列卫星导航接收机的信号处理方法包括：通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。与现有技术相比，本发明方案实现了在信号检测环节快速可靠恢复卫星信号，为卫星信号的捕获和跟踪提供有效的参考信息。

Description

阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端
技术领域
本发明涉及卫星信号处理技术领域，尤其涉及的是一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端。
背景技术
卫星导航系统具有全能型(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位和实时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。卫星导航系统出现以来在各个领域得到了极为广泛的应用，已经成为现代社会生产、生活中不可缺少的重要基础工具。
目前对阵列天线的卫星导航接收机的研究集中在天线端的信号数目估计、角度估计和波速形成估计，还缺少对卫星信号进行估计、恢复等方面的研究。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法、装置及智能终端，旨在提供一种在信号检测环节快速对卫星信号进行估计的方法，为后续的卫星信号捕获提供有效的参考信息。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法，其中，上述方法包括：
通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；
将所述初始信号设为第一信号，与所述第二信号一起代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。
可选的，所述基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号，包括：
获得所述初步估计信号与所述初始信号之间的相位差；
基于所述相位差，获得所述初步估计信号的补偿值；
基于所述补偿值与所述初步估计信号，获得所述卫星信号的最终估计信号。
可选的，基于所述相位差，获得所述初步估计信号的补偿值，包括：
基于所述相位差，对均方误差函数求导，获得求导结果；
根据所述求导结果，获得所述补偿值。
可选的，所述将所述第一信号和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号，包括：
根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值；
获得优化目标函数基于所述向量值的共轭梯度；
基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号；
分别将所述第二信号、所述第三信号设为所述第一信号、所述第二信号，返回步骤：根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值，进行下一次迭代。
可选的，基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号，包括：
获得迭代步长；
基于所述向量值、所述共轭梯度和所述迭代步长，代入信号迭代函数，获得第三信号。
可选的，根据设定参数获得加权权重；
根据所述第二信号与所述第一信号，获得信号差值；
基于所述加权权重对所述信号差值进行加权，获得加权结果；
将所述第二信号与所述加权结果相加，获得所述向量值。
可选的，将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号，包括：
获得优化目标函数基于所述初始信号的共轭梯度；
基于所述初始信号和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第二信号。
本发明第二方面提供一种阵列卫星导航接收机的信号处理装置，其中，上述装置包括：
采集模块，用于通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
第二信号获取模块，用于将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；
迭代模块，用于将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
初步估计信号获取模块，用于当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
相位校正模块，用于基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。
本发明第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的阵列卫星导航接收机的信号处理程序，上述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被上述处理器执行时实现任意一项上述阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有阵列卫星导航接收机的信号处理程序，上述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被处理器执行时实现任意一项上述阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。
由上可见，本发明方案中，通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号一起代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。与现有技术相比，本发明方案通过将第一信号和第二信号同时代入信号迭代函数进行迭代，获得初步估计信号，再对初步估计信号进行相位校正，获得最终估计信号。实现了在信号检测环节对卫星信号进行快速可靠估计，并确保估计的卫星信号相位与真实的卫星信号相位不存在偏差，为后续的卫星信号的捕获和跟踪提供有效的参考信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法的流程示意图；
图2是卫星信号估计值随迭代次数仿真图；
图3是本发明实施图1中步骤S300的具体流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种阵列卫星导航接收机的信号处理装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在卫星导航接收机信号检测环节，数字中频信号首先分别与接收通道的同向支路和正交支路上的复制载波进行混频，然后混频结果与复制伪随机码(C/A)进行解相关处理，接着对解相关之后的数据进行相干积分和非相干积分处理。其中，非相干积分处理需要对信号进行幅值或功率操作，用于检测环节的判断处理。
本发明方案即是在信号检测的非相干积分环节进行信号的估计，为后续信号的捕获和跟踪提供卫星信号的先验信息，有利于加快基带信号处理的过程。具体为：通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。与现有技术相比，本发明方案通过将第一信号和第二信号同时代入信号迭代函数进行迭代，获得初步估计信号，再对初步估计信号进行相位校正，获得最终估计信号。实现了在信号检测环节对卫星信号进行快速可靠估计，并确保估计的卫星信号相位与真实的卫星信号相位不存在偏差，为后续的卫星信号的捕获和跟踪提供有效的参考信息。
示例性方法
如图1所示，本发明实施例提供一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法，具体的，上述方法包括如下步骤：
步骤S100，通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
具体的，卫星导航接收机阵列天线中的传感器在阵列信号处理中被称为阵元，阵元一般排列在一条直线上，也可以排列在二维或者三维体面上，阵元可以均匀排列，也有不均匀排列的。天线阵元获得的卫星信号由伪随机码(C/A码)、载波和导航数据电文组成。在本实施例中，阵列天线卫星导航接收机采用均匀线性阵列天线，天线阵元数目为M，相邻阵元间距为d，接收到N个卫星信号，且M＞N。天线阵元获得的卫星信号经过相干积分环节处理后，是一个N×1维的复数信号向量。为了叙述方便，下述以x0表示该初始信号。
步骤S200，将初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；
本发明通过阵列卫星信号模型，采用最小二乘准则，建立信号的优化目标函数，再根据优化目标函数获得基于初始信号的共轭梯度，将共轭梯度与初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号。
具体的，由于在卫星信号检测环节需要量测信号的功率信息，因此，阵列卫星信号模型可以表示为：
y＝|Ax|2+n，
其中，x为N×1维的复数卫星信号，||表示取模值操作，y和n分别表示阵列天线所量测到的卫星信号功率数据和实数高斯白噪声，均为M×1向量，矩阵A为M×N维入射卫星信号导向矢量矩阵，具体可以表示为：
A＝[a(θ1) a(θ2)…a(θN)]，
其中，a(θk)是角度为θk所对应的导向矢量，表示为：
k＝1，2...N，
其中，j为虚数符号，λ0表示入射卫星信号波长，d为相邻阵元间距，(·)T表示转置操作。
再根据该信号模型，采用最小二乘准则，获得关于卫星信号x的优化目标函数，表示为：
其中，||·||2表示l2范数。
由于该目标函数为非凸函数，不能够采用普通的优化工具箱来求解，因此本实施例基于梯度迭代结合马尔可夫链理论，采用迭代闭式解析方法推导求解。
具体的，为了方便对卫星信号x的求解，将上述优化目标函数进一步转化：
其中，yi表示向量y中第i个元素，为矩阵A中的第i行向量。
对于上述转化后的优化目标函数，获得基于初始信号x0的共轭梯度具体公式为：
其中，yi表示向量y中第i个元素，为矩阵A中的第i行向量，(·)*表示共轭操作，表示对初始信号x0的共轭梯度算子。
然后将共轭梯度与初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号。代入信号迭代函数后具体表达式为：
其中，x1为第二信号，μ为迭代步长，为函数f(x)关于变量x在初始时刻x0的共轭梯度。
步骤S300，将初始信号作为第一信号，与第二信号一起代入信号迭代函数，并迭代更新第一信号和第二信号；
具体的，由于获得第二信号时，只能参考初始信号x0，计算时，依据了一阶马尔可夫链理论，即：某一变量x在K+1时刻的值只与其在K时刻的值相关，而与变量x在其K时刻之前的值无关。
而对于卫星导航平台，在K+1时刻的导航信号不仅与其在K时刻的导航状态信息相关，并且与K-1时刻的导航状态信息也有着一定的联系。对信号进行估计时，将K-1时刻的导航状态信息也考虑进来，能够进一步增加估计方法的可靠性，且能加快梯度迭代的速度。
因此在获得信号x0和x1之后，本发明的信号估计方法采用了梯度迭代结合二阶马尔可夫链，即：基于K时刻的信号和K-1时刻的信号迭代获得K+1时刻的信号，并对K时刻的信号和K-1时刻的信号进行迭代更新。
在本实施例中，根据K-1时刻的第一信号和K时刻的第二信号代入信号迭代函数来获得K+1时刻的第三信号，并将第二信号设为第一信号，将第三信号设为第二信号，代入信号迭代函数进行梯度迭代更新。
具体的，对K-1时刻的信号和K-2时刻的信号进行组合，获得K-1时刻的向量值bk-1，获得优化目标函数基于向量值bk-1的共轭梯度，将向量值bk-1与共轭梯度代入信号迭代函数后，其表达式为：
其中，k(k≥2)，μ为迭代步长，基于向量值bk-1的共轭梯度计算公式为：
其中，yi表示向量y中第i个元素，为矩阵A中的第i行向量。
从上述可知，第一信号为K-2时刻的信号，第二信号为K-1时刻的信号，由于将第一信号与第二信号组合形成了K-1时刻向量值bk-1，该向量值就综合了K-1时刻的信号和K-2时刻的信号，也就是说，信号迭代函数同时与两个时刻的信号相关，从而实现在二阶马尔可夫链理论上的梯度迭代。
由于在卫星导航平台快速移动或高动态环境下，需要快速进行卫星信号的检测与捕获，因此，信号检测环节的卫星信号恢复也需要快速进行解算，本发明采用基于二阶马尔可夫链梯度迭代的方法，能够加快迭代速度，实现快速恢复此阶段卫星信号。
在一些实施例中，将第二信号xk-1和第一信号xk-2组合为向量值bk-1，包括：根据设定参数获得加权权重；根据第二信号与第一信号，获得信号差值；基于加权权重对信号差值进行加权，获得加权结果；将第二信号与加权结果相加，获得向量值。
具体表达式为：
其中，k(k≥2)，γk和γk-1均为与信号x无关的变量，为根据初始设定参数γ1计算获得，γk和γk-1两者间具有如下关系：
γk-1与γk的比值为加权权重。
以第二次迭代为例，信号迭代函数具体表达式为：
其中，μ为迭代步长，为函数f(x)在向量值b1处的共轭梯度，向量值b1为第二信号x1和第一信号x0的一个线性组合，具体为：
其中，参数γ1和γ2均为与信号x无关的变量，且有如下关系：
获得第三信号x2后，将第二信号x1作为第一信号，将第三信号x2作为第二信号，重新代入信号迭代函数进行迭代。
由上述可知，从第二次迭代开始获得的信号值就同时与第二信号和第一信号相关，即从第二次迭代开始就采用了二阶马尔可夫链进行信号参数的迭代更新。
步骤S400，当第二信号达到设定的收敛条件时，获得卫星信号的初步估计信号；
具体的，随着迭代次数的增加，卫星信号估计值的均方误差也逐渐降低，如图2所示，当迭代次数接近45次时，均方误差收敛至本实施例设定的收敛条件：0.8×10-4时，就具有很好的估计性能，此时迭代终止，获得的第二信号的值即为卫星信号的初步估计信号。
步骤S500，基于初始信号，对初步估计信号进行相位校正，获得卫星信号的最终估计信号。
具体的，由于在信号检测环节，导航接收机量测的是信号功率信息，因此根据上述方法得到的信号可能存在信号相位偏移，需要对估计得到的初步估计信号进行相位校正。
在本实施中，步骤S500包括：
步骤S510，获得初步估计信号与初始信号之间的相位差；
步骤S520，基于相位差，获得初步估计信号的补偿值；
具体的，本实施例中通过对均方误差函数求导，获得补偿值。
其中，均方误差函数为：
其中，x表示原始入射卫星信号，φ表示与x之间的相位差。
令函数z(φ)对φ求导，得到求导结果：
令导数等于0，获得补偿值
步骤S530，基于补偿值与初步估计信号，获得卫星信号的最终估计信号。
最后，卫星信号的最终估计信号为：
通过对初步估计信号进行校正，使得上述均方误差函数的目标函数的值最小，即初步估计的信号与原始信号之间的误差值最小。
综上所述，本发明在阵列导航接收机的信号检测环节，通过将第一信号和第二信号同时代入信号迭代函数进行迭代，获得初步估计信号，再对初步估计信号进行相位校正，获得最终估计信号。从而直接快速稳健的对卫星信号进行估计，在信号检测环节为后续基带信号处理部分提供先验信息，并用二阶马尔可夫链梯度迭代方法，增加了系统的稳健性，加快梯度迭代的速度。
具体的，在本实施例中，如图3示，上述步骤S300包括：
步骤S310，根据第一信号和第二信号获得向量值；
具体的，将第二信号xk-1和第一信号xk-2代入下述表达式获得向量值bk-1：
其中，γk和γk-1均为与信号x无关的变量，根据下述表达式获得：
步骤S320，基于向量值，根据优化目标函数获得基于向量值bk-1的共轭梯度；
具体的，根据优化目标函数获得基于向量值bk-1的共轭梯度的计算公式为：
其中，yi表示向量y中第i个元素，为矩阵A中的第i行向量。
步骤S330，基于向量值和共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号；
具体的，将向量值bk-1、共轭梯度代入信号迭代函数：
获得第三信号xk。
步骤S340，分别将第二信号、第三信号设为第一信号、第二信号，返回步骤S310，进行下一次迭代。
具体的，将第二信号设为第一信号、第三信号设为第二信号后，此时第一信号变为xk-1，第二信号变为xk，再返回步骤S310，根据第一信号和第二信号获得向量值，重新进行迭代。
综上所述，通过将当前迭代时的前两个信号纳入迭代因子，即采用了梯度迭代结合二阶马尔可夫链，增加了估计方法的可靠性，且能加快梯度迭代的速度。
本实施例中，上述信号迭代函数的迭代步长μ是一个固定的设定值，可选的，迭代步长μ可以不一样，如采用梯度下降法的通用求导方法或通过线性搜索模式来确定不同迭代步骤时步长，本发明不做具体限定。相应的，在将信号向量代入信号迭代函数进行迭代时，就需要先根据当前迭代步骤来计算获得迭代步长。
本发明的实测方案如下：均匀线性天线阵列具有20个天线阵元，相邻阵元间距d为L1频段卫星信号半波长，假定有3个入射卫星信号，入射角度分别为0°，-10°和20°，噪声采用高斯模型，信噪比为20dB，迭代步长μ＝0.5，信号向量x初始时刻值x0是均值为0、方差为1的复数高斯分布向量，参数γ1＝1。卫星信号估计值的均方误差与迭代次数的关系如图2所示，可以看出，随着迭代次数的增加，卫星信号估计值/>的均方误差逐渐降低。当迭代次数接近45次时，均方误差值收敛至0.8×10-4，具有很好估计性能。
需要说明的是，本发明的阵列卫星导航接收机的信号处理方法不仅可以用于卫星通信信号恢复，也可以用于采用阵列天线的雷达信号恢复。
示例性设备
如图4中所示，对应于上述阵列卫星导航接收机的信号处理方法，本发明实施例还提供一种阵列卫星导航接收机的信号处理装置，上述阵列卫星导航接收机的信号处理装置包括：
采集模块600，用于通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
具体的，卫星导航接收机阵列天线中的传感器在阵列信号处理中被称为阵元，阵元一般排列在一条直线上，也可以排列在二维或者三维体面上，阵元可以均匀排列，也有不均匀排列的。天线阵元获得的卫星信号由伪随机码(C/A码)、载波和导航数据电文组成。在本实施例中，阵列天线卫星导航接收机采用均匀线性阵列天线，天线阵元数目为M，相邻阵元间距为d，接收到N个卫星信号，且M＞N。天线阵元获得的卫星信号经过相干积分环节处理后，获得初始信号，该初始信号是一个N×1维的复数信号向量。
第二信号获取模块610，用于将所述初始信号代入第一信号迭代函数，获得第二信号；
具体的，通过阵列卫星信号模型，采用最小二乘准则，建立信号的优化目标函数，再根据优化目标函数获得基于初始信号的共轭梯度，将共轭梯度与初始信号代入第一信号迭代函数，获得第二信号。
迭代模块620，用于将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号代入第二信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
具体的，在获得信号x0和x1之后，采用梯度迭代结合二阶马尔可夫链，即：基于K时刻的信号和K-1时刻的信号迭代获得K+1时刻的信号，并对K时刻的信号和K-1时刻的信号进行迭代更新。
根据K-1时刻的第一信号和K时刻的第二信号代入第二信号迭代函数来获得当前时刻K+1的第三信号，并将第二信号设为第一信号，第三信号设为第二信号，代入第二信号迭代函数进行梯度迭代更新。
初步估计信号获取模块630，用于当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
具体的，随着迭代次数的增加，卫星信号估计值的均方误差也逐渐降低，如图2所示，当迭代次数接近45次时，均方误差收敛至本实施例设定的收敛条件：0.8×10-4时，就具有很好的估计性能，此时迭代终止，获得的第二信号的值即为卫星信号的初步估计信号。
相位校正模块640，用于基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。
具体的，由于在信号检测环节，导航接收机量测的是信号功率信息，因此根据上述方法得到的信号可能存在信号相位偏移，需要对估计得到的初步估计信号进行相位校正。
具体的，本实施例中，上述阵列卫星导航接收机的信号处理装置的各模块的具体功能可以参照上述阵列卫星导航接收机的信号处理方法中的对应描述，在此不再赘述。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图5所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和阵列卫星导航接收机的信号处理程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和阵列卫星导航接收机的信号处理程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该阵列卫星导航接收机的信号处理程序被处理器执行时实现上述任意一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的阵列卫星导航接收机的信号处理程序，上述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被上述处理器执行时进行以下操作指令：
通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
将所述初始信号代入第一信号迭代函数，获得第二信号；
将所述初始信号设为第一信号，与所述第二信号一起代入第二信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有阵列卫星导航接收机的信号处理程序，上述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
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，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.阵列卫星导航接收机的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；
将所述初始信号设为第一信号，与所述第二信号一起代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号；
将所述第一信号和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号，包括：
根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值；
获得优化目标函数基于所述向量值的共轭梯度；
基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号；
分别将所述第二信号、所述第三信号设为所述第一信号、所述第二信号，返回步骤：根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值，进行下一次迭代；
基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号，包括：
获得迭代步长；
基于所述向量值、所述共轭梯度和所述迭代步长，代入信号迭代函数，获得第三信号；
所述根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值，包括：
根据设定参数获得加权权重；
根据所述第二信号与所述第一信号，获得信号差值；
基于所述加权权重对所述信号差值进行加权，获得加权结果；
将所述第二信号与所述加权结果相加，获得所述向量值。
2.如权利要求1所述的阵列卫星导航接收机的信号处理方法，其特征在于，所述基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号，包括：
获得所述初步估计信号与所述初始信号之间的相位差；
基于所述相位差，获得所述初步估计信号的补偿值；
基于所述补偿值与所述初步估计信号，获得所述卫星信号的最终估计信号。
3.如权利要求2所述的阵列卫星导航接收机的信号处理方法，其特征在于，基于所述相位差，获得所述初步估计信号的补偿值，包括：
基于所述相位差，对均方误差函数求导，获得求导结果；
根据所述求导结果，获得所述补偿值。
4.如权利要求1所述的阵列卫星导航接收机的信号处理方法，其特征在于，将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号，包括：
获得优化目标函数基于所述初始信号的共轭梯度；
基于所述初始信号和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第二信号。
5.一种阵列卫星导航接收机的信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于通过卫星导航接收机的天线阵元获得卫星信号的初始信号；
第二信号获取模块，用于将所述初始信号代入信号迭代函数，获得第二信号；
迭代模块，用于将所述初始信号设为第一信号，和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号；
初步估计信号获取模块，用于当所述第二信号达到设定的收敛条件时，获得所述卫星信号的初步估计信号；
相位校正模块，用于基于所述初始信号，对所述初步估计信号进行相位校正，获得所述卫星信号的最终估计信号；
将所述第一信号和所述第二信号代入信号迭代函数，并迭代更新所述第一信号和所述第二信号，包括：
根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值；
获得优化目标函数基于所述向量值的共轭梯度；
基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号；
分别将所述第二信号、所述第三信号设为所述第一信号、所述第二信号，返回步骤：根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值，进行下一次迭代；
基于所述向量值和所述共轭梯度，代入信号迭代函数，获得第三信号，包括：
获得迭代步长；
基于所述向量值、所述共轭梯度和所述迭代步长，代入信号迭代函数，获得第三信号；
所述根据所述第一信号和所述第二信号获得向量值，包括：
根据设定参数获得加权权重；
根据所述第二信号与所述第一信号，获得信号差值；
基于所述加权权重对所述信号差值进行加权，获得加权结果；
将所述第二信号与所述加权结果相加，获得所述向量值。
6.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的阵列卫星导航接收机的信号处理程序，所述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-4任意一项所述阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有阵列卫星导航接收机的信号处理程序，所述阵列卫星导航接收机的信号处理程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任意一项所述阵列卫星导航接收机的信号处理方法的步骤。
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