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题名已知波形信号的时差频差估计方法研究与性能分析
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作者
刘严
朱毅
张源
郭福成
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机构
国防科技大学电子科学学院
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出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2024年第2期292-300,共9页
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基金
国家自然科学基金(61901494)。
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文摘
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。
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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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Keywords
time-difference-of-arrival(TDOA)and frequency-difference-of-arrival(FDOA)estimation
signals with known waveform
moving observers
cross-ambiguity function(CAF)
Cramer-Rao lower bound(CRLB)
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分类号
TN971
[电子电信—信号与信息处理]
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题名时差频差联合估计算法研究
被引量：8
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作者
齐晓东
刘志文
徐友根
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机构
中国电子科技集团公司第
北京理工大学
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出处
《无线电通信技术》
2006年第1期17-18,32,共3页
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文摘
研究了基于双传感器观测数据的二阶统计量和高阶统计量的复模糊函数到达时差／频差(TDOA／FDOA)同时估计算法 CAF-SOS、CAF-HOS。研究发现,CAF-SOS 在通常情况下估计精度较高,但不能对付色噪声,即对传感器噪声间的相关性比较敏感。而 CAF-HOS 则可以对付服从高斯分布的色噪声,但付出的代价是数据收敛性能慢,计算负担较大。为了解决计算效率问题,进一步研究了一种基于二阶统计量的二维处理方法(SD-MOM),将搜索范围由平面降为2条直线,因而总体计算成本得到明显改善。但该方法的缺点是不能处理色噪声,为此提出了一种基于累积量运算的分维估计方法(SD-CUM)。
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关键词
时差/频差同时估计
复模糊函数
高阶累积量
子空间分解方法
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Keywords
TDOA/FDOA
CAF
estimation
digital signal processing
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分类号
TN967
[电子电信—信号与信息处理]
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