[发明专利]高低轨双星高时变接收信号的时频差估计方法

摘要

一种高低轨双星高时变接收信号的时频差估计方法，针对高低轨双星无源被动定位系统中时频差TDOA/FDOA估计误差大及运算量大的问题，使用采集两段时间长度相等的数据，估计频差FDOA变化速率，精确计算出采集数据开始时刻的时差TDOA和频差FDOA的估计值。其实现过程是：(1)采集两段时间长度相等的数据；(2)对时频差TDOA/FDOA进行联合估计；(3)计算采集数据的开始时刻的频差FDOA和时差TDOA估计值。本发明可实现高低轨双星无源被动系统中，时差TDOA和频差FDOA高时变接收信号的时频差TDOA/FDOA快速精确估计，且具有较好的实用价值。

主权项

1.一种高低轨双星高时变接收信号的时频差估计方法，包括如下步骤：(1)采集两段时间长度相等的数据：(1a)在采集数据的开始时刻，以相同采样率，同时采集高轨卫星和低轨卫星上数据长度相等的目标信号，将所采集的目标信号作为第一段数据；(1b)在第一段数据采集的结束时刻，以相同采样率，同时采集高轨卫星和低轨卫星上与第一段数据长度相等的目标信号，将所采集的目标信号作为第二段数据；(2)对时频差TDOA/FDOA进行联合估计：利用互模糊函数法，分别对第一段数据和第二段数据进行时频差TDOA/FDOA联合估计；(3)计算采集数据的开始时刻的频差FDOA和时差TDOA估计值：(3a)按照下式，计算采集数据开始时刻的频差FDOA估计值：其中，fd′₁表示采集数据开始时刻的频差FDOA估计值，fd₁和fd₂分别表示对第一段和第二段采集数据进行频差FDOA估计的值；(3b)按照下式，计算采集数据开始时刻的时差TDOA估计值：其中，td′₁表示采集数据开始时刻的时差TDOA估计值，td₁表示对第一段采集数据进行时差TDOA估计的值，fd′₁表示采集数据开始时刻的频差FDOA估计值，T表示采集一段数据所需的时间长度，F_c表示被定位目标的信号载频，c表示电磁波传播速度3×10⁸m/s，fd₁和fd₂分别表示对第一段和第二段采集数据进行频差FDOA估计的值。