[发明专利]一种基于互模糊函数的双星定位频差估计方法

说明书

本发明公开了一种基于互模糊函数的双星定位频差估计方法，包括：(1)基于噪声互相关的双星信号，采用四阶互模糊函数进行处理，得到到达时间差的估计值和到达频率差的估计值(2)根据所述到达时间差的估计值到达频率差的估计值以及包含频差的信号得到互模糊内插方法对应频差，所述互模糊内插方法对应频差采用包含频差的信号分段后对应信号的离散频谱在最大谱线处的相位差表示；(3)计算所述互模糊内插方法对应频差的均方根误差本发明可以有效地提高互模糊函数频差估计的精度。

技术领域

本发明涉及双星定位频差估计方法，具体涉及一种基于互模糊函数的双星定位频差估计方法。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，卫星通信已经成了地面通信的重要补充，尤其是在一些诸如沙漠、森林、山区、海洋等特殊环境，地面通信网无法覆盖，卫星通信就有着不可替代的作用。同时，由于地面辐射源对卫星的有意无意的干扰日益增加，影响了卫星的正常运行。因此需要对干扰源进行准确的无源定位，以采取有效的针对措施，提高卫星通信系统的防护能力。

目前，世界上精度较高的卫星干扰源定位系统主要算法是采用双TDOA/FDOA联合定位原理。该系统的实现主要分为两步：一是获取TDOA、FDOA具体参数；二是根据参数，采用相关的定位算法进行干扰源定位。

目前，对TDOA/FDOA联合估计的经典方法是采用互模糊函数法，该算法简单易行，而且在采用四阶累积量的时候能有效地克服噪声的相关性。该方法在实际使用时常常使用计算效率较高的快速傅立叶变换方法来替代互模糊函数中的相关运算，所以其定位精度取决于DFT的分辨率，而DFT的分辨率会受到快速傅立叶变换长度的影响，导致频差估计的精度有所降低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于互模糊函数的双星定位频差估计方法，该方法可以解决互模糊函数法频差估计精度低的问题。

技术方案：本发明所述的基于互模糊函数的双星定位频差估计方法，该方法包括以下步骤：

(1)对基于噪声互相关的双星信号，采用四阶互模糊函数进行处理，得到到达时间差的估计值和到达频率差的估计值

(2)根据所述到达时间差的估计值到达频率差的估计值以及包含频差的信号得到互模糊内插方法对应频差，所述互模糊内插方法对应频差采用包含频差的信号分段后对应信号的离散频谱在最大谱线处的相位差表示；

(3)计算所述互模糊内插方法对应频差的均方根误差

优选的，所述包含频差的信号记为：

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

其中，所述真实频差f₀＝f₁-f₂，所述f₁、f₂表示两个双星信号的频率，真实相位差Φ₀＝Φ₁-Φ₂，所述Φ₁、Φ₂分别是两个双星信号的初相，N为对所述双星信号的采样点数，T为所述双星信号的记录时间。

优选的，所述包含频差的信号分段，具体为：

把所述包含频差的信号分为长度均为N/2的两段信号y₁(n)和y₂(n)，分别对应原信号的前N/2点与后N/2点，y₁(n)和y₂(n)表示为：

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