一类循环平稳泊松信号快速模拟方法及其硬件系统

摘要

本发明公开了一类循环平稳泊松信号快速模拟方法及实现的硬件。本发明的模拟方法是用高斯模型拟合一类循环平稳泊松信号的标准累积轮廓。该算法的实施方式概括为：用高斯拟合的方法将泊松信号标准累积轮廓分解成子高斯成分轮廓曲线，通过各子高斯成分轮廓生成光子序列，并引入泊松模型控制光子序列的信号流量强度，反过来再由所有子成分光子序列的合成得到拟合轮廓的光子序列，最终通过拟合轮廓生成仿真信号。本发明适用于Ｘ射线脉冲星导航等导航模拟系统中泊松信号的快速生成。

主权项

一种循环平稳泊松信号快速模拟方法，其特征在于：采用高斯模型拟合一类循环平稳泊松信号的标准累积轮廓，所述高斯拟合方法生成泊松信号的仿真信号的方法就是生成在周期内具有高斯分布特性的光子序列，产生光子序列仿真信号的流程如下：1).利用RXTE探测器的实测数据，获取信号流量强度，计算单个周期内的信号平均光子流量强度λ_s和噪声平均流量强度λ_b；2).对泊松信号的标准累积轮廓进行高斯拟合，通过调整成分数使得高斯拟合曲线与标准轮廓的拟合程度最好，即使拟合得到的轮廓与标准累积轮廓的差异在均方意义下最小，记录高斯拟合成分的参数，包括成分数C，幅度系数α_i、均值μ_i和方差δ_i(1≤i≤C)；3).在一个周期内分别对高斯成分曲线积分，求出曲线包含的面积a_i，以及计算总面积4).求出各子高斯成分曲线包含的面积在总面积中所占的比例p_i＝a_i/A，并由此计算出各子高斯成分的平均光子流量强度f_i＝λ_s·p_i；5).根据f_i计算各子高斯成分在一个周期内的信号光子数N_i＝poissrnd(f_i)，其中poissrnd(·)是泊松随机数生成函数，并根据输入的流量强度返回光子数；6).对于每个高斯成分f(φ；{α_i,μ_i,δ_i})，根据其均值μ_i和方差δ_i产生一个高斯随机数ph＝normrnd(μ_i,δ_i),其中ph看作是到达探测器的一个信号光子，其数值表示该信号光子在轮廓中的位置，循环N_i次，产生高斯成分f(φ；{α_i,μ_i,δ_i})在一个周期内的N_i个信号光子，对这N_i个信号光子时间从小到大排序得到该周期内的光子时间序列，根据下式：$h(\phi ;\{{\alpha }_i,{\mu }_i,{\delta }_i\left\}\right)=\underset{i=1}{\overset{C}{\Sigma }}{f}_i\left(\phi \right);$合成子高斯轮廓光子序列，最终生成拟合轮廓的光子序列。