复杂环境下基于自适应卡尔曼滤波的时间比对跟踪算法

作者：程燕; 王海峰; 王**; 郭梁; 张升康^*; 葛军

来源：电子与信息学报, 2023, 45(11): 4110-4116.

• 双向时间同步
• 时间比对信号跟踪环路
• 复杂动态和弱信号场景
• 自适应卡尔曼滤波算法

在雷达、车载等动态协同组网系统中，高精度时间同步是该系统正常工作的基本条件。但是在动态组网系统或者低截获场景下，时间比对信号强度弱，并处于动态场景，此时时间同步系统鲁棒性差、同步精度低。因此，需要提高时间同步系统在复杂的动态组网系统下的时间同步精度。调制解调器是双向时间比对系统的核心设备，而跟踪环路是其中关键部分。复杂场景下跟踪环路很容易失锁，为了提高跟踪环路鲁棒性，该文提出一种基于自适应卡尔曼滤波(AKF)的跟踪算法。该算法引入自适应因子来调节系统噪声协方差矩阵，从而应对外部变化的输入信号。试验结果显示，与传统锁相环跟踪环路(PLL)和标准卡尔曼滤波跟踪环相比，在弱信号和动态信号同时存在时该算法跟踪鲁棒性和自适应性更好，并且算法复杂度不高。该算法对于提高动态协同组网系统的时间同步精度具有重要意义。

• 单位
  北京无线电计量测试研究所