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一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法

路伟涛,任天鹏,陈略,韩松涛,王美

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文章导航> 深空探测学报(中英文）> 2019> 6(1): 82-87
路伟涛, 任天鹏, 陈略, 韩松涛, 王美. 一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 82-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
引用本文: 路伟涛, 任天鹏, 陈略, 韩松涛, 王美. 一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 82-87.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
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LU Weitao, REN Tianpeng, CHEN Lue, HAN Songtao, WANG Mei. A Radio Interferometry Processing Method Based on Wavelet Correlation Filter[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(1): 82-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
Citation: LU Weitao, REN Tianpeng, CHEN Lue, HAN Songtao, WANG Mei. A Radio Interferometry Processing Method Based on Wavelet Correlation Filter[J].Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(1): 82-87.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
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一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012

  • 北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术国家级重点实验室, 北京 100094

A Radio Interferometry Processing Method Based on Wavelet Correlation Filter

  • Beijing Aerospace Control Center, Beijing 100094, China;Science and Technology on Aerospace Flight Dynamics Laboratory, Beijing 100094, China

  • 摘要:针对深空探测中干涉测量微弱信号相关处理问题，提出了一种基于小波滤波的无线电干涉测量方法。首先，在小波相关滤波算法分析的基础上，提出了基于移位相关、逆序处理以及最高层小波系数阈值处理的改进算法；其次，分析并构建了深空探测宽带信号模型，并给出了基于小波相关滤波的无线电测量方案；最后通过蒙特卡洛仿真和实测数据处理证明小波相关滤波可以改善无线电干涉测量精度，其中同步卫星群时延估计精度改善约10%。
    Abstract:A radio interferometry method is proposed to resolve the problems of the process of weak spacecraft signal received in deep space exploration. Firstly,based on the analysis of the original wavelet correlation filter,an improved one is proposed which contains shift correlation,the processing order from higher scale to lower one and the threshold filtering of the highest scale coefficients. Secondly,the wide band signal model in deep space exploration is analyzed and constructed,and the radio interferometry scheme based on wavelet correlation filter is provided. Finally,results of Monte Carlo simulation and data processing for some GEO satellite measured signal prove a better performance of the interferometry measurement,and the group delay accuracy of the GEO satellite is improved by 10%.
  • [1] 魏二虎,史青,严韦,等. ERP精度对"嫦娥一号"差分VLBI定位精度的影响[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2011,36(11):1324-1327 WEI E H,SHI Q,YAN W,et al. Influence of ERP's precision on CE-1's positioning based on differential VLBI[J]. Geomartics and Information Science of Wuhan University,2011,36(11):1324-1327
    [2] 唐歌实,韩松涛,陈略,等. 深空网干涉测量技术在"嫦娥3号"任务中应用分析[J]. 深空探测学报,2014,1(2):146-149 TANG G S,HAN S T,CHEN L,et al. Analysison interferometric tracking technology by China deep space network in the Chang'e-3 mission[J]. Journal of Deep Space Exploration,2014,1(2):146-149
    [3] 孙靖,王美,平劲松. 利用VLBI技术进行深空航天器跟踪的仿真分析[J]. 深空探测学报,2014,1(3):226-229 SUN J,WANG M,PING J S. Simulations models and analyses on VLBI spacecraft tracking[J]. Journal of Deep Space Exploration,2014,1(3):226-229
    [4] 韩松涛,唐歌实,曹建峰,等. 面向"CE-3号"软着陆过程的深空网干涉测量技术[J]. 深空探测学报,2015,2(2):120-124 HAN S T,TANG G S,CAO J F,et al. Application of interferometric tracking by China DSN in CE-3 soft landing[J]. Journal of Deep Space Exploration,2015,2(2):120-124
    [5] 朱新颖,李春来,张洪波. 深空探测VLBI技术综述及我国的现状和发展[J]. 宇航学报,2010,31(8):1893-1899 ZHU X Y,LI C L,ZHANG H B. A survey of VLBI technique for deep space exploration and trend in China current situation and development[J]. Journal of Astronautics,2010,31(8):1893-1899
    [6] KARDASHEV N S,KOVALEV Y Y,KELLERMANN K I. Radio astron:an Earth-space radio interferometer with a 350,000 km baseline[J]. The Radio Science Bulletin,2012,343:1-16
    [7] 路伟涛,杨文革,洪家财,等. FX型相关处理方案及野值剔除算法[J]. 中国空间科学技术,2012,32(6):54-61 LU W T,YANG W G,HONG J C,et al. FX correlation scheme and improvement on delete algorithm[J]. Chinese Space Science and Technology,2012,32(6):54-61
    [8] HU Y G,ZHOU J J,TANG J,et al. The application of complex wavelet transform to spectral signals background deduction[J]. Chromatographia,2013
    [9] 孟晋丽,潘泉,张洪才. 基于相邻尺度积系数的半软阈值小波滤波[J]. 电子与信息学报,2007,29(7):1649-1652 MENG J L,PAN Q,ZHANG H C. Denoising by multiscale product coefficient semi-soft thresholding[J]. Journal of Electronics & Information Technology,2007,29(7):1649-1652
    [10] YU L M,WHITE L B. Thresholding strategy in passive detection via wavelet filter banks[C]//2012 IEEE International Conference on Computer Science and Automation Engineering(CSAE). Zhangjiajie,China[s.n.]:2012:387-391.
    [11] 苏哲,许录平,王勇,等. 改进小波空域相关滤波的脉冲星微弱信号降噪[J]. 系统工程与电子技术,2010,32(12):2500-2506 SU Z,XU L P,WANG Y,et al. Pulsar weak signal denoising based on improved wavelet spatial correlation filtering[J]. Systems Engineering and Electronics,2010,32(12):2500-2506
    [12] 潘泉,孟晋丽,张磊,等. 小波滤波方法及应用[J]. 电子与信息学报,2007,29(1):236-242 PAN Q,MENG J J L,ZHANG L,et al. Wavelet filtering method and its application[J]. Journal of Electronics & Information Technology,2007,29(1):236-242
    [13] WITHKIN A P. Scale space filtering[EB/OL].[2017-10-20]. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/downdload?doi=10.1.1.81.118&rep=rep1&type=pdf.
    [14] XU Y S,WEAVER J B,HEALY D M,et al. Wavelet transform domain filters:a spatially selective noise filtration technique[J]. IEEE Trans. on Image Processing,1994,3(6):747-758
    [15] PAN Q,ZHANG L,DAI G Z,et al. Two denoising methods by wavelet transform[J]. IEEE Trans. on Signal Processing,1999,47(12):3401-3406
    [16] 赵瑞珍,屈汉章,宋国乡. 基于小波系数区域相关性的阈值滤波算法[J]. 西安电子科技大学学报(自然科学版),2001,28(3):324-327 ZHAO R Z,QU H Z,SONG G X. A threshold filtering algorithm based on the region relativityof the wavelet coefficients[J]. Journal of Xidian University,2001,28(3):324-327
    [17] 王敏君,熊邦书,黄丽贞,等. 基于小波尺度相关的图像清晰度判别方法[J]. 计算机系统应用,2010,19(8):164-167 WANG M J,XIONG B S,HUANG L Z,et al. Image definition evaluation method based on wavelet scale correlation[J]. Computer Systems & Applications,2010,19(8):164-167
    [18] ZHANG L,BAO P. Denoising by spatial correlation thresholding[J]. IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology,2003,13(6):535-538
    [19] 祝传广,邓喀中,范洪冬. 基于尺度空间相关的自适应小波滤波算法研究[J]. 苏州大学学报(自然科学版),2012,28(3):32-37 ZHU C G,DENG K Z,FAN H D. Adaptive wavelet threshold for signal denoising based on the scale space correlation[J]. Journal of Suzhou University Natural Science Edition,2012,28(3):32-37
    [20] 路伟涛,杨文革,洪家财. 改进的小波空域相关滤波算法[J]. 吉林大学学报(工学版),2015,45(3):1005-1011 LU W T,YANG W G,HONG J C. Improved spatially selective noise filtration algorithm[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2015,45(3):1005-1011
    [21] 向东阳,吴正国,胡文彪,等. 改进的小波变换系数相关去噪方法[J]. 振动、测试与诊断,2010,30(5):561-565 XIANG D Y,WU Z G,HU W B,et al. Improved denoising algorithm using correlation of wavelet coefficient[J]. Journal of Vibration Measurement & Diagnosis,2010,30(5):561-565
    [22] SHU F C,ZHANG X,KONDO T. Development of correlator model for differential VLBI observations of satellites[C]//2008 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology,ICMMT2008 Proceeding.[S.l.]:IEEE Computer Society,2008.
    [23] 齐国清,贾欣乐. 基于DFT相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法[J]. 电子学报,2001,29(9):1164-1167 QI G Q,JIA X L. High-accuracy frequency and phase estimation of single-tone based on phase of DFT[J]. Acta Electronica Sinica,2001,29(9):1164-1167
  • [1] 于国斌.深空探测任务协同的系统工程方法应用及趋势. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(4): 407-415.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210036
    [2] 陈春亮, 张正峰, 盛瑞卿, 杨孟飞.深空探测跳跃式再入返回任务设计. 深空探测学报(中英文）, 2021, 8(3): 269-275.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20210016
    [3] 雷英俊, 朱立颖, 张文佳.我国深空探测任务电源系统发展需求. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(1): 35-40.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190712001
    [4] 于登云, 张哲, 泮斌峰, 刘传凯, 丁亮, 朱继宏, 高海波, 刘金国, 陈鹏.深空探测人工智能技术研究与展望. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(1): 11-23.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20190916001
    [5] 牛厂磊, 罗志福, 雷英俊, 王文强, 郑见杰, 乔学荣, 罗洪义, 胡文军, 钟武烨.深空探测先进电源技术综述. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(1): 24-34.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20200002
    [6] 蔡明辉, 杨涛, 韩建伟.载人深空探测磁场主动辐射防护技术研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(2): 165-172.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.02.008
    [7] 任天鹏, 高云鹏, 谢剑锋, 杜兰.基于同波束干涉的空间三维相对位置测量研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 219-224.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.003
    [8] 陈莉丹, 谢剑锋, 刘勇, 陈明.中国深空探测任务轨道控制技术综述. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 210-218.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.002
    [9] 傅惠民, 杨海峰, 文歆磊.自识别自校准Kalman滤波方法. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(4): 398-402.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.013
    [10] 马辛, 宁晓琳, 刘劲, 刘刚.一种平面约束辅助测量的深空探测器自主天文导航方法. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 293-300.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.014
    [11] 路伟涛, 谢剑锋, 任天鹏, 韩松涛.一种基于探测器下行信号融合处理的无线电干涉测量方法. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(3): 225-231.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.03.004
    [12] 李永, 丁凤林, 周成.深空探测推进技术发展趋势. 深空探测学报(中英文）, 2018, 5(4): 323-330.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.04.002
    [13] 朱安文, 刘磊, 马世俊, 李明.空间核动力在深空探测中的应用及发展综述. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(5): 397-404.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.05.001
    [14] 王馨悦, 孙越强, 李永平, 唐萍.质谱计在行星系统与小天体探测中的应用. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(6): 522-528.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.06.004
    [15] 陆璇辉, 曾大吉, 章显, 黄凯凯.冷原子干涉重力仪在深空环境下的微重力探测. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 20-25.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.003
    [16] 张国万, 李嘉华.冷原子干涉技术原理及其在深空探测中的应用展望. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(1): 14-19.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.01.002
    [17] 刘庆会, 吴亚军.高精度VLBI技术在深空探测中的应用. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 208-212.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.003
    [18] 王伟, 马彦涵, 周易倩, 方宝东.深空探测磁动力技术研究进展. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(3): 203-207.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.002
    [19] 张大鹏, 雷勇军.深空探测返回舱着陆冲击动力学分析. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 150-155.
    [20] 吴伟仁, 于登云.深空探测发展与未来关键技术. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(1): 5-17.
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  • 收稿日期:2017-10-20
  • 修回日期:2018-05-14
  • 刊出日期:2019-02-01

一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法

doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
  • 北京航天飞行控制中心, 北京 100094;航天飞行动力学技术国家级重点实验室, 北京 100094
  • 收稿日期:2017-10-20
  • 修回日期:2018-05-14
  • 刊出日期:2019-02-01

摘要:针对深空探测中干涉测量微弱信号相关处理问题，提出了一种基于小波滤波的无线电干涉测量方法。首先，在小波相关滤波算法分析的基础上，提出了基于移位相关、逆序处理以及最高层小波系数阈值处理的改进算法；其次，分析并构建了深空探测宽带信号模型，并给出了基于小波相关滤波的无线电测量方案；最后通过蒙特卡洛仿真和实测数据处理证明小波相关滤波可以改善无线电干涉测量精度，其中同步卫星群时延估计精度改善约10%。

English Abstract

路伟涛, 任天鹏, 陈略, 韩松涛, 王美. 一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 82-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
引用本文: 路伟涛, 任天鹏, 陈略, 韩松涛, 王美. 一种基于小波相关滤波的无线电干涉测量处理方法[J]. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 82-87.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
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LU Weitao, REN Tianpeng, CHEN Lue, HAN Songtao, WANG Mei. A Radio Interferometry Processing Method Based on Wavelet Correlation Filter[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(1): 82-87. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
Citation: LU Weitao, REN Tianpeng, CHEN Lue, HAN Songtao, WANG Mei. A Radio Interferometry Processing Method Based on Wavelet Correlation Filter[J].Journal of Deep Space Exploration, 2019, 6(1): 82-87.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.012
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