[發(fā)明專利]一種基于互模糊函數(shù)的雙星定位頻差估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811440152.8
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109507704B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 屈德新;孫鵬;張更新
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王恒靜

本發(fā)明公開了一種基于互模糊函數(shù)的雙星定位頻差估計方法，包括：(1)基于噪聲互相關的雙星信號，采用四階互模糊函數(shù)進行處理，得到到達時間差的估計值和到達頻率差的估計值(2)根據(jù)所述到達時間差的估計值到達頻率差的估計值以及包含頻差的信號得到互模糊內(nèi)插方法對應頻差，所述互模糊內(nèi)插方法對應頻差采用包含頻差的信號分段后對應信號的離散頻譜在最大譜線處的相位差表示；(3)計算所述互模糊內(nèi)插方法對應頻差的均方根誤差本發(fā)明可以有效地提高互模糊函數(shù)頻差估計的精度。

技術領域

本發(fā)明涉及雙星定位頻差估計方法，具體涉及一種基于互模糊函數(shù)的雙星定位頻差估計方法。

背景技術

隨著通信技術的迅速發(fā)展，衛(wèi)星通信已經(jīng)成了地面通信的重要補充，尤其是在一些諸如沙漠、森林、山區(qū)、海洋等特殊環(huán)境，地面通信網(wǎng)無法覆蓋，衛(wèi)星通信就有著不可替代的作用。同時，由于地面輻射源對衛(wèi)星的有意無意的干擾日益增加，影響了衛(wèi)星的正常運行。因此需要對干擾源進行準確的無源定位，以采取有效的針對措施，提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的防護能力。

目前，世界上精度較高的衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)主要算法是采用雙TDOA/FDOA聯(lián)合定位原理。該系統(tǒng)的實現(xiàn)主要分為兩步：一是獲取TDOA、FDOA具體參數(shù)；二是根據(jù)參數(shù)，采用相關的定位算法進行干擾源定位。

目前，對TDOA/FDOA聯(lián)合估計的經(jīng)典方法是采用互模糊函數(shù)法，該算法簡單易行，而且在采用四階累積量的時候能有效地克服噪聲的相關性。該方法在實際使用時常常使用計算效率較高的快速傅立葉變換方法來替代互模糊函數(shù)中的相關運算，所以其定位精度取決于DFT的分辨率，而DFT的分辨率會受到快速傅立葉變換長度的影響，導致頻差估計的精度有所降低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于互模糊函數(shù)的雙星定位頻差估計方法，該方法可以解決互模糊函數(shù)法頻差估計精度低的問題。

技術方案：本發(fā)明所述的基于互模糊函數(shù)的雙星定位頻差估計方法，該方法包括以下步驟：

(1)對基于噪聲互相關的雙星信號，采用四階互模糊函數(shù)進行處理，得到到達時間差的估計值和到達頻率差的估計值

(2)根據(jù)所述到達時間差的估計值到達頻率差的估計值以及包含頻差的信號得到互模糊內(nèi)插方法對應頻差，所述互模糊內(nèi)插方法對應頻差采用包含頻差的信號分段后對應信號的離散頻譜在最大譜線處的相位差表示；

(3)計算所述互模糊內(nèi)插方法對應頻差的均方根誤差

優(yōu)選的，所述包含頻差的信號記為：

y(n)＝exp[j(2πf₀T_n/N+Φ₀)],n＝0,1,2,...,N-1

其中，所述真實頻差f₀＝f₁-f₂，所述f₁、f₂表示兩個雙星信號的頻率，真實相位差Φ₀＝Φ₁-Φ₂，所述Φ₁、Φ₂分別是兩個雙星信號的初相，N為對所述雙星信號的采樣點數(shù)，T為所述雙星信號的記錄時間。

優(yōu)選的，所述包含頻差的信號分段，具體為：

把所述包含頻差的信號分為長度均為N/2的兩段信號y₁(n)和y₂(n)，分別對應原信號的前N/2點與后N/2點，y₁(n)和y₂(n)表示為：

y₁(n)＝exp[j(2πf₀T_n/N+Φ₀)],n＝0,1,2,...,N/2-1