[发明专利]一种脉冲串信号的频差估计方法

说明书

本发明涉及一种脉冲串信号的频差估计方法，时频差无源定位技术领域。本发明通过计算各个接收机接收到每个脉冲信号幅频响应最高点对应的幅值，通过脉冲分选后，由同一脉冲对的两个信号幅频响应最高点对应的幅值构成一个新的信号，只需对构成的新信号进行简单的离散幅频变换，选取使信号幅频响应最大时对应的频率，该频率即为待估计的两个接收机接收到的同一脉冲信号的频差。该方法计算复杂度低，能够快速实现信号频差的估计，极大提高了频差估计的效率，提升了整个系统的实时性。

技术领域

本发明涉及一种脉冲串信号的频差估计方法，时频差无源定位技术领域。

背景技术

星载电子侦察设备对空间中的辐射源信号进行侦察截获，并进行参数测量，得到信号的参数信息。由于空间中辐射源数目多，信号密集，信号传输压力大。所以星载电子侦察设备难以实时将原始信号数据完全传送到地面数据处理中心。然而当前空间电子侦察的主要任务之一是对辐射源进行定位，传统的定位参数包括到达角、时差和频差等三个参数。已有的到达角和时差测量方法均不需要全部的信号数据，然而频差测量方法需要全部信号数据。

目前的频差估计方法一般采用的是TDOA/FDOA联合估计方法，传统的TDOA/FDOA联合估计方法需要通过将星载侦察设备侦收的辐射源信号集中到地面的数据处理中心，然而空间中存在大量的辐射源，星载设备难以将信号实时传送到地面数据处理中心；另一方面，传统的TDOA/FDOA联合估计均为基于互相关的方法或者基于最大似然的方法，其中互模糊函数(CAF)方法是一种最常用的方法，它的估计精度很高，但是由于需要进行二维搜索，当数据量增大，其二维搜索的计算量太大。这两种估计FDOA方法计算效率均很低。因此，针对星载设备侦察的辐射源信号的频差估计问题，需要解决数据传输压力大，难以通过传输全部数据估计频差以及计算量大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种脉冲串信号的频差估计方法，以解决目前频差估计中中存在效率低、实时性差的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种脉冲串信号的频差估计方法，该方法包括以下步骤：

1)对各接收机接收到的每个脉冲信号进行时频变换，获取幅频响应最高点对应的幅值；

2)根据脉冲到达各个接收机的时差信息对任意两个接收机接收的同一脉冲信号进行配对，分选出各脉冲信号的信号对；

3)对分选出的脉冲对，将其幅频响应最高点对应的幅值进行共轭相乘，构成新序列；

4)对构成的新序列进行离散幅频变换，确定幅频响应最大值对应的频率，该频率即为待估计的频差。

本发明通过计算各个接收机接收到每个脉冲信号幅频响应最高点对应的幅值，通过脉冲分选后，由同一脉冲对的两个信号幅频响应最高点对应的幅值构成一个新的信号，只需对构成的新信号进行简单的离散幅频变换，选取使信号幅频响应最大时对应的频率，该频率即为待估计的两个接收机接收到的同一脉冲信号的频差。该方法计算复杂度低，能够快速实现信号频差的估计，极大提高了频差估计的效率，提升了整个系统的实时性。

进一步地，为减轻数据处理中心的数据处理压力，提高频差估计的效率，所述步骤1)是由接收机处理完成的。

进一步地，为了方便数据传输，所述接收机在得到脉冲信号幅频响应最高点对应的幅值后，将所述幅值添加到脉冲描述字中进行上传。

进一步地，所述步骤2)、3)和4)是由数据处理中心处理完成。

进一步地，为了快速实现时频变换，所述步骤1)中的时频变换采用的是傅立叶变换。

进一步地，两个不同接收机接收到同一脉冲信号幅频响应最高点对应的幅值分别为：

S_1n(f)_max＝2πT_pexp(-jnTω₀)