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基于LPNN的无源ML-TDOA估计 被引量:1
1
作者 史红伟 左越 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期832-839,共8页
针对无源时差定位(TDOA)领域的非线性方程求解问题,提出了一种基于最大似然估计的改进型拉格朗日规划神经网络迭代求解算法。该算法利用最大似然估计构建代价函数,结合时空约束条件,建立TDOA方程的一般约束优化问题,并通过迭代求解算法... 针对无源时差定位(TDOA)领域的非线性方程求解问题,提出了一种基于最大似然估计的改进型拉格朗日规划神经网络迭代求解算法。该算法利用最大似然估计构建代价函数,结合时空约束条件,建立TDOA方程的一般约束优化问题,并通过迭代求解算法对网络的收敛性和渐近稳定性进行了证明。针对两种常见的阵列排布方式进行了仿真验证与性能分析。仿真实验结果表明,该算法能够提供精确的坐标估计,误差小于1.414×10^(-3)。与传统算法相比,该方法在各类噪声环境下表现出更优的性能,尤其在0 dB噪声环境下,其均方误差为0.7866。 展开更多
关键词 无源定位 时差定位 到达时间差 最大似然估计 拉格朗日规划神经网络 模拟神经网络 一般约束优化问题 代价函数
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运动多站对捷变频信号时差和速度差时变性补偿与测量
2
作者 陈云飞 杨光 +2 位作者 郑泽星 周彬 田玉坤 《电讯技术》 北大核心 2025年第5期740-748,共9页
针对运动多观测站场景下,捷变频信号时差、速度差难以通过长时间信号积累实现高精度测量的问题,提出了基于最小二乘快速补偿时差测量方法和基于高阶差分观测量补偿的改进互模糊函数速度差测量方法。首先对运动多站时差、速度差的产生机... 针对运动多观测站场景下,捷变频信号时差、速度差难以通过长时间信号积累实现高精度测量的问题,提出了基于最小二乘快速补偿时差测量方法和基于高阶差分观测量补偿的改进互模糊函数速度差测量方法。首先对运动多站时差、速度差的产生机理进行理论分析;然后基于观测站与辐射源之间的空间位置关系及相对运动关系推导了时差变化率、速度差变化率等观测量的理论模型;最后对捷变频信号进行数学建模,对时差和速度差时变性影响进行定量分析,提出了捷变频信号时差、径向速度差时变性补偿和高精度测量方法。计算机仿真验证了所提方法的有效性。当信号积累时长达到1 s时,时差测量精度优于12 ns(r.m.s),速度差测量精度优于0.00135 m/s(r.m.s)。 展开更多
关键词 捷变频信号 时差(tdoa)估计 速度差(VDOA)估计 时变特性 互模糊函数
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已知波形信号的时差频差估计方法研究与性能分析
3
作者 刘严 朱毅 +1 位作者 张源 郭福成 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期292-300,共9页
借助深入分析和长期积累,非合作定位系统可以获得关于电视、广播、导航等电磁信号波形的丰富先验信息,对这些信息加以利用有望大幅提高对信号参数的估计精度。该文针对导航、通信等欺骗干扰源及非法用户的无源定位需求,在观测站与辐射... 借助深入分析和长期积累,非合作定位系统可以获得关于电视、广播、导航等电磁信号波形的丰富先验信息,对这些信息加以利用有望大幅提高对信号参数的估计精度。该文针对导航、通信等欺骗干扰源及非法用户的无源定位需求,在观测站与辐射源之间存在相对运动的场景下,围绕已知波形信号开展时差频差估计问题研究。首先,通过引入已知的信号波形信息对观测站接收数据进行建模,直观呈现了观测数据与不同观测站信号相对于原始信号时延、频移的关系。随后,充分利用入射信号波形已知这一有利条件,通过估计两个观测站各自的时延和频移,并对不同观测站上的估计结果进行差分,提出了一种针对已知波形信号的双站时差、频差估计方法。在此基础上,该文分析了已知波形信号时频差估计精度的理论下界,揭示了时频差估计精度受观测站接收信号幅度等因素的影响情况,并进一步分析了双站时频差估计精度与单通道时延、频移估计精度之间的关系。最后,借助仿真实验验证了论文所提出的时频差估计方法在不同环境中的参数估计性能,以及信号波形先验信息的利用给时频差参数估计精度带来的提升情况。仿真结果表明,在所设定的信号环境中,该文所提出的方法对低信噪比的适应能力比基于互模糊函数的传统方法增强了15 dB左右;当该方法的参数估计性能达到收敛之后,其时差频差估计精度与CRLB非常吻合。 展开更多
关键词 时差频差估计 已知信号波形 运动观测站 互模糊函数 克拉美-罗界(CRLB)
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基于VMD和广义延拓逼近的时间差估计算法
4
作者 肖江宁 尚俊娜 霍刚 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期468-476,共9页
由于相关类时差估计算法在低信噪比情况下,其相关函数包络的峰值波动较大,从而严重影响时差估计的准确性,提出了一种基于变分模态分解和广义延拓逼近的时差估计算法。该算法主要从信号接收端、信号处理端和相关函数峰值取值这三个方面... 由于相关类时差估计算法在低信噪比情况下,其相关函数包络的峰值波动较大,从而严重影响时差估计的准确性,提出了一种基于变分模态分解和广义延拓逼近的时差估计算法。该算法主要从信号接收端、信号处理端和相关函数峰值取值这三个方面进行优化。在信号接收端,分别利用变分模态分解和小波阈值降噪对接收信号进行降噪处理;在信号处理端,利用广义二次相关法得到相关函数包络;最后采用广义延拓逼近法对相关函数包络的谱峰进行插值处理。实验结果表明,所提算法的均方根误差远小于广义二次相关法。 展开更多
关键词 无源定位 时差估计算法 广义二次互相关 变分模态分解 小波阈值降噪 广义延拓逼近法
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基于二次相关的广义互相关时差估计算法 被引量:23
5
作者 窦慧晶 王千龙 张雪 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期197-202,共6页
对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度... 对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度,考虑到在信噪比较低的情况下,它的估计性能又开始下降,因此提出了一种基于二次相关的广义互相关时差估计新算法.该算法利用二次相关先对接收信号进行处理,可以有效抑制干扰噪声,然后对二次相关的结果进行广义互相关处理,进一步去除噪声,提高信号的信噪比,从而提高时差估计精度. 展开更多
关键词 广义互相关 二次相关 时差估计
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基于互模糊函数的时差频差估计算法及实现途径 被引量:13
6
作者 朱伟强 黄培康 张朝 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期511-515,共5页
针对双站无源定位系统中的时差频差测量问题,该文研究了利用互模糊函数对雷达信号进行时差频差联合估计的可行性及算法,分析并推导了常见雷达信号的时差频差估计标准差表达式,给出了典型雷达信号时差频差联合估计的仿真结果及实现途径,... 针对双站无源定位系统中的时差频差测量问题,该文研究了利用互模糊函数对雷达信号进行时差频差联合估计的可行性及算法,分析并推导了常见雷达信号的时差频差估计标准差表达式,给出了典型雷达信号时差频差联合估计的仿真结果及实现途径,仿真结果表明:通过采用并行处理与缩小搜索范围等措施,有效缩短了模糊函数的计算时间。 展开更多
关键词 无源定位 时差估计 频差估计 互模糊函数 雷达信号 并行处理
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量测数据时差补偿状态估计方法 被引量:4
7
作者 顾全 陈根军 +3 位作者 陈松林 李九虎 唐国庆 于尔铿 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期44-47,共4页
在互联电网中,控制中心的量测数据来源很多,这些量测数据存在采集时差,当时差超过一定范围时,量测数据不能体现一个完整电网状态,采用常规状态估计方法进行状态估计会产生较大误差,结果无法使用。文中提出一种量测数据时差补偿状态估计... 在互联电网中,控制中心的量测数据来源很多,这些量测数据存在采集时差,当时差超过一定范围时,量测数据不能体现一个完整电网状态,采用常规状态估计方法进行状态估计会产生较大误差,结果无法使用。文中提出一种量测数据时差补偿状态估计方法,对于延时很小的量测数据,使用最新的量测数据参加状态估计,其量测时间作为电网断面时间;对于其他延时的量测数据,根据延时的不同,引入相应的时差补偿因子,利用连续2个数据断面的量测数据变化量和时差补偿因子修正延时量测数据误差,获得完整一致的电网状态估计结果。对IEEE 7节点系统的测试表明,该方法可有效减少计算结果误差,获得更为准确的电网状态估计结果。 展开更多
关键词 状态估计 量测数据时差 补偿因子
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窄带音频信号时差估计算法 被引量:6
8
作者 罗进文 胡正伟 +2 位作者 蒋占军 杨桂芹 焦芳芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第3期636-638,650,共4页
研究定位中的窄带音频信号时差估计问题,给出时差估计的信号模型,在研究传统广义相关时差估计算法及基于希尔伯特变换时差估计算法基础上,提出基于接收信号分数阶希尔伯特变换的时差估计算法。通过仿真实验,得到不同变换阶数下归一化后... 研究定位中的窄带音频信号时差估计问题,给出时差估计的信号模型,在研究传统广义相关时差估计算法及基于希尔伯特变换时差估计算法基础上,提出基于接收信号分数阶希尔伯特变换的时差估计算法。通过仿真实验,得到不同变换阶数下归一化后的时差估计均方误差曲线,在最优时差估计域下,与广义相关法及希尔伯特变换时差估计算法相比,提出的算法具有较好的估计性能。 展开更多
关键词 定位 时差估计 窄带音频信号 广义相关 分数阶希尔伯特变换
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一种实用的通信信号时差估计模型 被引量:4
9
作者 束锋 吴乐南 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第6期92-95,共4页
在实际三站或多站时差定位系统中 ,接收转发信号和直达信号的两接收机的中频输出信号存在频差 ,从而影响时差估计精度。为了尽量消除这一影响 ,提出了一种通用的快速的时差估计模型 ,并进行了仿真。仿真结果显示 :该模型消除了频差的影... 在实际三站或多站时差定位系统中 ,接收转发信号和直达信号的两接收机的中频输出信号存在频差 ,从而影响时差估计精度。为了尽量消除这一影响 ,提出了一种通用的快速的时差估计模型 ,并进行了仿真。仿真结果显示 :该模型消除了频差的影响 ,提高了时差测量精度和速度。 展开更多
关键词 通信信号 到达时差 时差定位 时差估计 频差估计 模型
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动校正剩余时差的估计与校正 被引量:13
10
作者 苑春方 余钦范 +1 位作者 王彦春 杨瑞召 《石油物探》 EI CSCD 2002年第3期317-320,共4页
为消除剩余动校正量对CMP道集的影响,研究了带有剩余动校正量的CMP道集内反射波接收时问与偏移距之间的关系,得到了剩余时差函数。这个函数是带有平移量的双曲线函数。利用最大能量准则,我们能够在CMP道集上确定剩余动校正量,进而消除... 为消除剩余动校正量对CMP道集的影响,研究了带有剩余动校正量的CMP道集内反射波接收时问与偏移距之间的关系,得到了剩余时差函数。这个函数是带有平移量的双曲线函数。利用最大能量准则,我们能够在CMP道集上确定剩余动校正量,进而消除剩余动校正量。理论计算和实际应用表明,该方法的处理效果良好。 展开更多
关键词 动校正剩余时差 估计 校正 地震勘探 剩余动校正量 双曲线 最大能量准则
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随机布局多天线信号联合时差估计Cramer-Rao下界 被引量:5
11
作者 张凯 于宏毅 +1 位作者 沈彩耀 沈智翔 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第4期497-502,共6页
该文针对随机布局多天线信号联合时差估计Cramer-Rao下界(CRLB)开展研究,在深入研究多路联合参数估计和经典时差估计算法的基础上,首先建立信号模型,进而得到频域的联合概率密度函数,然后推导出Fisher信息矩阵和Cramer-Rao下界的解析表... 该文针对随机布局多天线信号联合时差估计Cramer-Rao下界(CRLB)开展研究,在深入研究多路联合参数估计和经典时差估计算法的基础上,首先建立信号模型,进而得到频域的联合概率密度函数,然后推导出Fisher信息矩阵和Cramer-Rao下界的解析表达式。最后,对结果进行了讨论分析,并同两路时差估计Cramer-Rao下界进行了对比。结果表明,多天线联合时差估计能够利用各信号的相同信息,有效提升时差估计性能,而且在低信噪比条件下估计性能改善更为明显。此外,可以看到增加天线数目不可能无限降低时差估计Cramer-Rao下界,其受待估时差的两路信号信噪比限制。 展开更多
关键词 Cramer—Rao下界 Fisher信息矩阵 随机布局天线阵列 时差估计
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基于马尔科夫键蒙特卡洛抽样的最大似然时差-频差联合估计算法 被引量:5
12
作者 赵拥军 赵勇胜 赵闯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2745-2752,共8页
该文针对无源定位中参考信号真实值未知的时差-频差联合估计问题,构建了一种新的时差-频差最大似然估计模型,并采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法求解似然函数的全局极大值,得到时差-频差联合估计。算法通过生成时差-频差样本,并统计样... 该文针对无源定位中参考信号真实值未知的时差-频差联合估计问题,构建了一种新的时差-频差最大似然估计模型,并采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法求解似然函数的全局极大值,得到时差-频差联合估计。算法通过生成时差-频差样本,并统计样本均值得到估计值,克服了传统互模糊函数(CAF)算法只能得到时域和频域采样间隔整数倍估计值的问题,且不存在期望最大化(EM)等迭代算法的初值依赖和收敛问题。推导了时差-频差联合估计的克拉美罗界,并通过仿真实验表明,算法在不同信噪比条件下的估计精度优于CAF算法和EM算法,且计算复杂度较低。 展开更多
关键词 无源定位 时差 频差 联合估计 最大似然 马尔科夫链蒙特卡洛方法
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无线传感网中面向到达时差估计的数据压缩方法研究 被引量:6
13
作者 李协 张效义 汪子嘉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第9期1226-1234,共9页
基于传感网的无源定位系统中,数据压缩是解决TDOA估计所需大规模数据传输与节点有限的能量、通信能力之间矛盾的重要方法。本文梳理了该领域的研究现状,着重介绍了基于费舍尔信息的数据压缩方法,针对原方法比特分配运算效率低的问题,提... 基于传感网的无源定位系统中,数据压缩是解决TDOA估计所需大规模数据传输与节点有限的能量、通信能力之间矛盾的重要方法。本文梳理了该领域的研究现状,着重介绍了基于费舍尔信息的数据压缩方法,针对原方法比特分配运算效率低的问题,提出了以各频率分量在总的费舍尔信息量中的占比确定比特分配初始解的方法;针对部分比特用于量化不携带时延信息的幅度谱,提出了仅压缩和传输待定位信号的相位谱的方法。仿真证明,改进的比特分配运算仅需要3次迭代即可完成,运算效率有较大提高;在相同的压缩率下,改进后的数据压缩方法可获得更高的TDOA估计精度。 展开更多
关键词 费舍尔信息量 到达时差估计 数据压缩 比特分配 无线传感器网络
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对高速运动辐射源的实时高精度时差估计方法 被引量:2
14
作者 汪立新 林孝焰 吴涛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第34期239-242,共4页
在无源时差定位中,要求能实时获得目标到达测量站的TDOA参数,传统的互相关法需要大数据量、大运算量以及数据块处理,难以提取快速时变参数。提出了一种基于同伦延拓EKF的新方法,收敛速度快,估计精度达到CRLB下限,对每一个新的数据样点... 在无源时差定位中,要求能实时获得目标到达测量站的TDOA参数,传统的互相关法需要大数据量、大运算量以及数据块处理,难以提取快速时变参数。提出了一种基于同伦延拓EKF的新方法,收敛速度快,估计精度达到CRLB下限,对每一个新的数据样点可直接更新TDOA参数,克服了一般EKF法中初始估计误差过大将导致滤波发散的问题。 展开更多
关键词 时差估计 互相关 信号模型 同伦延拓EKF
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周期平稳通信信号时差估计 被引量:3
15
作者 王建新 杨林 周一宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期42-45,共4页
研究了一种利用信号谱相关特性对周期平稳通信信号进行时差估计的方法。研究表明,谱相关时差估计方法较之经典的广义互相关(GCC)法具有更强的抗干扰能力,在多辐射源环境下,该方法可以无模糊地估计各个辐射源的时差。
关键词 周期平稳通信信号 时差估计 谱相关函数 广义互相关法 辐射源
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一种多Chirp信号交叠环境下TDOA估计的新方法 被引量:2
16
作者 罗勇江 赵国庆 斯海飞 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期42-48,共7页
将原子分解理论应用到无源侦察时差定位系统中,给出了多Chirp信号交叠情况下的原子分解,提出了利用分解后的原子进行TDOA估计.在多Chirp信号交叠到达时,对主站信号进行Chirplet原子分解,获取交叠信号个数,并构建相应的原子库.将原子分... 将原子分解理论应用到无源侦察时差定位系统中,给出了多Chirp信号交叠情况下的原子分解,提出了利用分解后的原子进行TDOA估计.在多Chirp信号交叠到达时,对主站信号进行Chirplet原子分解,获取交叠信号个数,并构建相应的原子库.将原子分别与辅站转发来的信号进行相关运算,根据相关峰的位置可计算出各Chirp信号到达主辅站间的时差,实现同时对多Chirp辐射源的侦察定位.通过仿真,验证了该方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 tdoa估计 Chirplet原子 原子分解 多Chirp交叠信号 无源定位系统
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双谱法时差估计在井下超声测流中的应用 被引量:1
17
作者 孙剑 林伟军 +1 位作者 张澄宇 张海澜 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第2期262-266,共5页
本文提出将双谱法时差估计应用到井下超声石油流量计。时差估计对井下超声流量计的准确度起决定性的作用,而传统的互相关时差估计法会受到相关性高斯噪声的影响,导致较大的误差。双谱法时差估计理论上能够完全抑制高斯噪声,因此我们提... 本文提出将双谱法时差估计应用到井下超声石油流量计。时差估计对井下超声流量计的准确度起决定性的作用,而传统的互相关时差估计法会受到相关性高斯噪声的影响,导致较大的误差。双谱法时差估计理论上能够完全抑制高斯噪声,因此我们提出用双谱法时差估计替代互相关法来应对有相关性高斯噪声存在的情况。文中通过数值模拟和对实验流量计采集到的数据进行分析,得到了双谱法和传统的互相关法时差估计各自的适用范围和优缺点。 展开更多
关键词 双谱 互相关 时差估计 超声测流 井下
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脉冲噪声环境下基于相关熵的多径TDOA估计算法 被引量:4
18
作者 李森 王基福 林彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期289-295,共7页
为了实现脉冲噪声环境下不受相关法分辨极限限制的高分辨率多径到达时差(TDOA)估计,该文利用相关熵理论中的最大相关熵准则(MCC),结合将多维优化问题转化为多个1维优化问题的期望最大化方法,提出一种相关熵期望最大化(CEM)高分辨率多径T... 为了实现脉冲噪声环境下不受相关法分辨极限限制的高分辨率多径到达时差(TDOA)估计,该文利用相关熵理论中的最大相关熵准则(MCC),结合将多维优化问题转化为多个1维优化问题的期望最大化方法,提出一种相关熵期望最大化(CEM)高分辨率多径TDOA估计算法。仿真实验结果表明该文所提出的算法在强脉冲噪声和低信噪比的环境下都具有很好的估计性能,并且算法中参数的选取不依赖于脉冲噪声的先验信息。 展开更多
关键词 多径tdoa估计 期望最大化算法 α-稳定分布 最大相关熵准则
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基于时差估计的管道漏点定位方法 被引量:2
19
作者 宋培培 贾瑞生 +1 位作者 崔云洁 矫丰霞 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第3期104-113,共10页
时差估计精度是影响管道漏点定位准确与否的重要因素。针对复杂噪声环境下管道泄漏点定位不准确问题,提出一种基于经验模态分解重构的互相关时差估计管道漏点定位方法。首先对含噪信号进行经验模态分解,得到一系列按频率从高到低排列的... 时差估计精度是影响管道漏点定位准确与否的重要因素。针对复杂噪声环境下管道泄漏点定位不准确问题,提出一种基于经验模态分解重构的互相关时差估计管道漏点定位方法。首先对含噪信号进行经验模态分解,得到一系列按频率从高到低排列的本征模态函数,利用Pearson相关系数法在本征模态函数中判定出噪声分量与信号分量的分界,把信号分量重构,实现信号降噪;最后基于广义互相关法对降噪后的求取两路信号的时差后,再使用线性定位法对管道泄漏位置定位。实验表明,该方法能有效滤除漏点定位监测过程中的非平稳随机噪声,获得了较高的时差估计精度,提高了管道漏点定位的准确性。 展开更多
关键词 管道漏点定位 经验模态分解 互相关 时差估计
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一种多信号环境下的时差估计方法 被引量:2
20
作者 王江 杨景曙 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第9期84-86,共3页
无线电侦察中的很多信号是周期平稳信号,周期平稳信号的谱相关特性具有选择信号的能力。利用周期平稳信号的谱相关特性,研究了一种进行时差估计的方法,称之为谱相关比值法。研究表明,在多信号环境下,该方法可以准确估计各个来波信号的时... 无线电侦察中的很多信号是周期平稳信号,周期平稳信号的谱相关特性具有选择信号的能力。利用周期平稳信号的谱相关特性,研究了一种进行时差估计的方法,称之为谱相关比值法。研究表明,在多信号环境下,该方法可以准确估计各个来波信号的时差,与传统方法相比,改方法具有较强的抗干扰能力。 展开更多
关键词 周期平稳 谱相关 多信号 时差估计
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