[发明专利]一种时差频差参数估计方法及装置

说明书

本发明涉及一种时差频差参数估计方法及装置，将两路接收装置接收的目标辐射源的信号进行分段处理，将两路信号皆分成多段的分段信号，计算两路信号对应的分段信号的时差和频差，再联立方程组，采用最小二乘法进行求解，便可得到估计的时差或频差。本发明将分段处理应用到时差频差参数估计上来，能够得到高精度的时差和频差参数估计值，将其应用到无源目标辐射源的定位上时，可以提高目标的定位精度。

技术领域

本发明属于无源定位技术领域，具体涉及一种时差频差参数估计方法及装置。

背景技术

对目标辐射源进行高精度的无源定位是信息保障的重要手段，相比于传统的雷达系统，无源定位具有定位作用距离远、成本低、隐蔽性强的优势，因此具有重要的意义。无源定位通过接收来自目标辐射源的电磁波信号，测量到达角度、到达时间差、到达频率差等参数，实现对目标位置和速度的估计。其中，基于时频差定位的无源定位是一类重要的无源定位技术。

要想提升目标的定位精度，就必须提高对于时差频差的测量精度。根据时差频差估计精度的表达式，最直接的提升时差频差精度的方法就是增加积累时间，但是当积累时间增加时，也容易发生时差和频差的扩展问题。

时差扩展指的是在处理时间内，时差是时变的，且在该时间内，总的时差变化量(扩展量)接近时差的分辨率。频差扩展指的是在处理时间内，频差是时变的，且在该时间内，总的频差变化量(扩展量)接近频差的分辨率。时差和频差的扩展会导致时差和频差估计精度的下降，从而造成在时频差定位系统中定位精度的下降。

当不存在时差和频差的扩展问题时，能够取得较好的定位精度，但是当时差和频差的扩展问题发生时，就会严重影响时差频差的估计精度，使得时差频差的估计不准确，进而影响时频差体制的定位精度，导致其定位精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时差频差参数估计方法及装置，用以解决现有技术中时差和频差参数估计不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种时差频差参数估计方法，包括如下步骤：

采用两路接收装置对目标辐射源信号进行时频同步接收；将接收的两路信号按照时间划分成至少两段信号，且两路信号的划分方法相同，得到两路信号的分段信号；计算两路信号的对应分段信号的时差和频差；根据计算出的两路信号的对应分段信号的时差和频差，联立方程组，采用最小二乘法求解所述方程组，得到估计的频差和/或时差。

本发明还提供了一种时差频差参数估计装置，包括处理器，所述处理器用于执行指令实现如下方法：

采用两路接收装置对目标辐射源信号进行时频同步接收；将接收的两路信号按照时间划分成至少两段信号，且两路信号的划分方法相同，得到两路信号的分段信号；计算两路信号的对应分段信号的时差和频差；根据计算出的两路信号的对应分段信号的时差和频差，联立方程组，采用最小二乘法求解所述方程组，得到估计的频差和/或时差。

本发明的有益效果：

本发明的时差频差参数估计方法及装置，将两路接收装置接收的目标辐射源的信号进行分段处理，将两路信号皆分成多段的分段信号，计算两路信号对应的分段信号的时差和频差，再联立方程组，采用最小二乘法进行求解，便可得到估计的时差或频差。本发明将分段处理应用到时差频差参数估计上来，能够得到高精度的时差和频差参数估计值，将其应用到无源目标辐射源的定位上时，可以提高目标的定位精度。

作为方法及装置的进一步改进，为了使每段分段信号内不发生时差和频差扩展，得到的分段信号对应的时间长度满足：

T₀Wa₁＜0.01且f₀T₀²a₂＜0.01