[发明专利]一种时变参数估计方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种时变参数估计方法及系统。

背景技术

双星/三星定位流程主要分为前端信号处理、参数估计、定位方程求解几个步骤。双星/三星定位广泛应用于卫星干扰源定位、失事船舶/飞行器搜救等场景。

如图1中示意，目标信号经过不同卫星反射到地面接收站，由于经过的路径不同，则两路信号有延时(DTO)；又由于卫星和目标有相对的径向移动，而两颗卫星相对目标的径向运动速度不一样，则两路信号产生的频偏不同，其差值为频差(DTO)。已知接收站坐标、两颗卫星坐标、卫星运动参数，则可以建立方程求解目标坐标，实现目标定位。

目前常见的参数估计模型都是基于目标匀速运动场景，如图1所示为现有技术中参数估计流程，该方法包括：

S1、根据DTO搜索范围确定循环次数；

根据设定的时差搜索范围计算该方法的总循环次数，该循环次数表征此次运算开始至结束的循环次数。

S2、第i次循环，对第二路信号循环位移i个采样点；

S3、将移位后的第二路信号与第一路信号对应点相乘相加；

S4、对乘加结果进行傅里叶FFT变换；

S5、寻找m个点中FFT结果的最大值，记录其峰值A_i以及最大值的位置k；

S6、计算第i次循环对应时差dto(i)、dfo(i)，其中，dto(i)＝i*fs，dfo(i)＝k*fs/m i为循环次数，fs为数据采样率；

S7、判断本次循环次数i是否大于等于总循环次数n，若是，则执行S8，若否，则返回执行S2；

S8、在所有峰值A_i中确定出最大值，该峰值对应的dto(i)、dfo(i)即为最终DTO、DFO。

上述的流程针对是目标为匀速运动的场景，但是在实际情况下目标大多不满足以上假设。计算模型与实际不符，这样造成对DTO以及DFO的计算误差较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种时变参数估计方法及系统，用以解决现有技术中非匀速运动场景中DTO以及DFO的计算误差较大的问题。

其具体的技术方案如下：

一种时变参数估计方法，所述方法包括：

步骤1、根据加速度搜索范围以及加速度搜索步进，得到算法总循环次数n，其中，n为大于等于1的正整数；

步骤2、根据预设参数对第二路原始信号进行加速度补偿，得到补偿后的第二数据；

步骤3、根据预设DTO搜索范围，确定算法循环次数i；

步骤4、对第二路信号中的采样点进行移位；

步骤5、将第一路信号与第二路信号对应点数据进行相乘再相加；

步骤6、对第一路信号以及第二路信号的相乘相加结果进行傅里叶变换；

步骤7、在m个采样点中确定出傅里叶变换的最大值，确定最大值的峰值以及所述最大值对应的位置k；

步骤8、根据采样点m以及位置k，计算地i次循环对应的第i次的时差以及频差；

步骤9、判断第j次循环是否大于等于算法循环次数i，若否，则返回执行步骤4，若是，则执行步骤10；

步骤10、在每次循环得到峰值中确定出最大峰值，并将此次最大峰值作为加速度峰值集合中的一个值；

步骤11、判断第j次循环是否大于等于算法总循环次数n，若否，则返回执行步骤2，若是，则执行步骤12；

步骤12、在所述加速度峰值集合中确定户最大值，将最大值对应时差频差作为最终的时差频差。

可选的，根据加速度搜索范围以及加速度搜索步进，得到算法总循环次数n，具体为：

将所述加速度搜索范围与加速度步进之间的比值作为算法总循环次数。

可选的，根据预设参数对第二路原始信号进行加速度补偿，具体为：

将第二路原始信号S₂(t)带入到如下公式：

得到加速度补偿后的第二路信号S′₂(t)，其中，j表征算法循环次数，f₀为第二路信号的载波频率，c为光速常数，A_Step表征搜索步进。

可选的，对第二路信号中的采样点进行移位，包括：

将所述第二路信号的末尾采样点移至首位采样点；

将原首位采样点以及之后采样点依次移动一个位置。

可选的，将第一路信号与第二路信号对应点数据进行相乘再相加，包括：