高低轨双星高时变接收信号的时频差估计方法与流程

技术特征：

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：

${\mathrm{fd}}_1^{\′}={\mathrm{fd}}_1-\frac{1}{2}({\mathrm{fd}}_2-{\mathrm{fd}}_1)$

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：

${\mathrm{td}}_1^{\′}={\mathrm{td}}_1-\frac{{\mathrm{fd}}_1^{\′}\·T}{2\·F_c}-\frac{T}{8\·c}\·({\mathrm{fd}}_2-{\mathrm{fd}}_1)$

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。

2.根据权利要求1所述的高低轨双星高时变接收信号的时频差估计方法，其特征在于，步骤(2)中所述的互模糊函数法如下：

$(td,fd)=\underset{(\mathrm{\τ},f)}{max}\left(\right|{\∫}_0^T{s}_1\left(t\right)s_2^{*}\left(t+\mathrm{\τ}\right)e^{(-j2\mathrm{\π}ft)}dt\left|\right)$

其中，td表示对采集的一段数据进行时差TDOA估计的值，fd表示对采集的一段数据进行频差FDOA估计的值，表示取最大值处位置操作，|·|表示取模操作，∫表示积分操作，T表示采集一段数据所需的时间长度，s₁(t)和s₂(t)分别表示采集的一段数据中所需的时间长度的t时刻的两路接收信号，t∈[0,T]，符号∈表示属于符号，^*表示共轭操作，τ表示时间偏移参数，e表示以e为底的指数操作，π表示圆周率，f表示频率偏移参数。