[发明专利]一种卫星搜救信号的时间估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星搜救信号到达时间的估计方法。

背景技术

卫星搜救信号由信标机发出，经卫星转发至本地用户终端站(MEOLUT地面站)，搜救信号包含了三个不确定因素即载波偏移到达时间(τ₀)和信息位宽(T_b)，为了进行精确定位，需要知道信标机发射的搜救信号经过卫星转发到达本地用户终端站的精确到达时间，即TOA时间。对于到达时间(τ₀)可采用最大似然估计方法进行估计。

最大似然估计方法是一种适用于足够观测数据渐进无偏估计方法。在信噪比一定的情况下，最大似然估计方法可以达到克拉美罗理论下限，即为渐进最优估计方法。但是对于多数估计问题，无法求的最大似然估计的闭合表达形式，可以采用似然函数迭代最大化的数值方法或网格搜索法来求解。这些迭代方法诸如Newton-Raphson法和得分法等，仅在网格搜索法失去作用时才使用，但不能保证最大似然估计收敛。

搜救信标信号由信标机发射后经不同卫星转发至地面接收站，由于不同卫星传输路径距离不同，同一搜救信标信号经不同卫星转发至地面时延也不同，该时延差异可作为定位关键参数，通过解算定位方程获得信标机的地理位置，因此时延参数的估计精度将决定信标机的定位精度。

而当前技术中对主要采用一维相关处理技术，即在本地构造参考信号与接收信号相关获取时延参数。一维相关处理技术在本地构造的参考信号，构造的本地信号只含有时间信息，但未考虑信标信号的特性(频率特性、信息位宽变化)，因此估计结果精度较差，无法实现精确定位。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星搜救信号到达时间的估计方法。本发明技术方案克服了现有技术中只关注于一维参数，造成的无法实现信号时间精确估计的问题，采用了联合三维参数最大相关估计与计算体重心的方法实现了对信号到达时间的高精度估计。

本发明的技术解决方案是：

一种卫星搜救信号的时间估计方法，其特征在于通过以下步骤实现：

步骤1：接收信标的搜救信号，对搜救信号进行信号检测处理，检测处理不通过，则继续等待接收信号；信号检测处理通过后，对接收信号进行采样得到离散信号r(n)，其中n代表采样点，N为总采样点数，取值范围[0，N-1]；

步骤2：提取r(n)中有效信号s_TPD(n)部分的优化函数，s_TPD(n)如式(1)所示，

sTPD(n;f‾d,Tb,τ0)=exp[j2πf‾dnTs]Π(t0+nTs-τ0+56Tb64Tb)]]>