基于四階互模糊函數(shù)的TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法

張柏林+王龍+吳宏超

【摘 要】針對二階互模糊函數(shù)在相干高斯噪聲環(huán)境下會出現(xiàn)較大的噪聲相關(guān)峰值影響TDOA/FDOA參數(shù)正確估計的問題，利用高階積累量對高斯噪聲的不敏感特性，研究基于四階互模糊函數(shù)的TDOA/FDOA參數(shù)估計方法，對該方法的參數(shù)估計過程進行了詳細的理論分析，并針對二階與四階互模糊函數(shù)兩種參數(shù)估計方法進行了對比仿真。仿真結(jié)果表明，基于四階互模糊函數(shù)的TDOA/FDOA參數(shù)估計方法能有效克服噪聲的相關(guān)性，但對噪聲敏感，存在一定的理論研究價值。

【關(guān)鍵詞】干擾源定位；到達時差；到達頻差；互模糊函數(shù)

從實驗一可以得出，在非相關(guān)高斯白噪聲的環(huán)境下，當信噪比為0、-5、-10dB時，基于二階互模糊函數(shù)和基于四階互模糊函數(shù)的算法都能對TDOA和FDOA參數(shù)進行有效的估計。但是隨著信噪比的降低，基于二階和四階互模糊函數(shù)的算法對TDOA和FDOA參數(shù)估計的效果都在逐漸變差，具體體現(xiàn)在噪聲相關(guān)所產(chǎn)生的噪聲峰值逐漸變大，導致信號的相關(guān)峰值不明顯，造成參數(shù)估計誤差的產(chǎn)生。

從實驗二可以得出，在相關(guān)高斯白噪聲的環(huán)境下，當信噪比為0、-5、-10dB時，直接互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法都不能對TDOA和FDOA參數(shù)進行準確的估計，具體體現(xiàn)在噪聲相關(guān)所產(chǎn)生的噪聲峰值逐漸變大，導致信號的相關(guān)峰值淹沒其中，無法對參數(shù)進行準確估計。而基于四階互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法在相關(guān)高斯白噪聲的條件下，當信噪比為0、-5、-10dB時，能夠?qū)DOA和FDOA參數(shù)進行有效估計。但是隨著信噪比的降低，基于四階互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法對TDOA和FDOA參數(shù)的效果逐漸變差，具體體現(xiàn)在噪聲相關(guān)所產(chǎn)生的噪聲峰值逐漸變大，導致信號的相關(guān)峰值不明顯，容易造成參數(shù)估計的誤差。

總之，在相關(guān)高斯白噪聲的條件下，直接互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法不能夠?qū)崿F(xiàn)對TDOA和FDOA參數(shù)的準確估計。而基于四階互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法，能夠有效地克服能夠噪聲的相關(guān)性，在一定噪聲條件下實現(xiàn)對TDOA和FDOA參數(shù)的準確估計。

3 結(jié)論

本文首先對基于四階互模糊函數(shù)TDOA/FDOA聯(lián)合參數(shù)估計算法的基本原理進行了簡單的介紹，然后通過實驗對本文提出的算法進行了對比分析，驗證了本文所提出的聯(lián)合估計算法的正確性和可行性，對研究衛(wèi)星干擾源定位技術(shù)有重要意義。

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[責任編輯：王楠]