[发明专利]一种基于信息解调相关的时差估计方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于信息解调相关的时差估计方法及装置，所述方法包括以下步骤：对接收机的复数信号进行信息解调，提取发射信号；对解调后的信号，采用广义相关法处理实数信号，得到时间延迟估计值。本发明采用信息解调，然后对解调后的信号进行时延估计，该方法计算量小，可以消除小于频率分辨率的频偏对时差估计造成的影响；并且降低了信号在大气传播过程中的色散的影响。

技术领域

本发明属于时差定位技术领域，特别涉及一种基于信息解调相关的时差估计方法及装置。

背景技术

时差定位技术具有隐蔽性好、定位速度快、测向定位精度高等特点，在军事和民用领域具有很高的应用价值，并得到了学术界和工业界的广泛研究。工程应用中，两台独立接收机虽然参数设置一致，但硬件偏差仍然存在，导致两路中频信号的频率有差异。如果接收机采样频率较高，接收信号的相对带宽比较小，因为硬件偏差的存在，此时两路信号存在频率差异即频偏，会给针对两路信号的时间延迟估计方法造成很大的影响，甚至导致估计方法失效，采用传统的时延估计方法难以保证估计精度，因而需要消除两路信号的之间的频偏。

现有的解决方法一般是应用频域相关函数对频率差异做估计和补偿，消除硬件偏差的影响。首先，得到两路信号的频域相关函数；然后，对频域相关函数进行一维搜索，相关函数最大值对应的值即是频偏值，根据得到频偏值对信号进行补偿；最后对补偿后的信号进行时间延迟估计。

这种解决方法在一定程度上对频率差异即接收机之间的频偏，进行了有效的补偿。但是，存在一定的问题：一、采用频域相关函数计算信号之间的频偏，对频域相关函数做一维搜索，相关函数的和取到最大值时对应的值作为频偏估计值，计算复杂度高；二、如果频偏小于离散傅里叶变换(DFT)的频率分辨率f_s/N(f_s采样频率，N为DFT变换长度)，现有方法无法做频偏补偿，仿真实验表明，当频偏小于频率分辨率时，频偏仍会给时延估计造成很大的影响，影响定位精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于信息解调相关的时差估计方法及装置，采用信息解调，然后对解调后的信号进行时延估计，该方法计算量小，可以消除小于频率分辨率的频偏对时差估计造成的影响；并且降低了信号在大气传播过程中的色散的影响。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种基于信息解调相关的时差估计方法，包括以下步骤：

对接收机的复数信号进行信息解调，提取发射信号；

对解调后的信号，采用广义相关法处理实数信号，得到时间延迟估计值。

进一步的，对于AM信号，具体步骤为：

对接收机1和接收机2的两路IQ信号的复数信号分别取模值，得到实数值；

对得到的实数值采用广义相关法进行处理，得到时间延迟估计值。

进一步的，接收机1和接收机2的IQ信号的复数信号表示为：

其中，s(n)表示信号的复包络，可以进一步表示为D表示两路信号之间的时间延迟，A₁和A₂是信号经过不同信道造成的幅度衰减，Δw₁和Δw₂是接收信号经过接收机1和接收机2下变频处理后形成的频移，Δw₁和Δw₂二者之差即是频偏；

对两路复数信号分别取模值，

进一步的，对于FM信号，采用差分方式对FM信号进行解调频，具体步骤为：

第一步：对信号进行差分处理，