[发明专利]频差估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号参数估计技术领域，特别涉及一种频差估计方法。

背景技术

通过接收辐射源的辐射信号确定其位置的无源定位技术在雷达、声纳和通信领域有着广泛的应用，常用的方法是利用到达观测点的时间差或者多普勒频率差信息来确定目标辐射源的空间几何位置。到达观测点之间的时间差称为到达时差，多普勒频率差称为到达频差。基于时差/频差联合估计的无源定位技术，以其观测点数量少、定位精度高的特点，成为一种重要的无源定位方法。其中，观测点的动态变化特性带来的频差参数的估计精度是系统定位精度的一个重要决定因素。

基于相关原理的互模糊函数(Cross Ambiguity function，CAF)算法是估计到达时差和到达频差的经典方法，在一定的信噪比和信号带宽的条件下，频差参数估计的理论精度下限决定于信号积分时间。常用的提高频差估计精度方法主要是增加积分时间，但计算量也相应增加，同时只适用于窄带信号条件。对于宽带信号条件，单纯地增加积分时间到一定程度时，基于相关原理的CAF估计性能会恶化导致估计性能变差，现有的解决方法是通过计算连续分段短时CAF相干累加的方法来补偿CAF的损失性能，现有连续分段方法示意图如图1所示。由经典的频差估计理论可知，频差的估计精度下限表达式如下：

συ=1TeBnTγ---(1)]]>

其中B_n为噪声带宽(与信号带宽相关)，T为积分时间，γ为有效信噪比，T_e为均方根(Root Mean Square，RMS)积分时间。

均方根积分时间T_e的定义如下：

Te=2π(∫-∞∞t2|u(t)|2dt∫-∞∞|u(t)|2dt)1/2---(2)]]>

不失一般性，设信号复包络u(t)为恒包络信号，其包络表达式如下：