基于四階互模糊函數的TDOA/FDOA聯合參數估計算法

張柏林+王龍+吳宏超

【摘 要】針對二階互模糊函數在相干高斯噪聲環境下會出現較大的噪聲相關峰值影響TDOA/FDOA參數正確估計的問題，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的TDOA/FDOA參數估計方法，對該方法的參數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兩種參數估計方法進行了對比仿真。仿真結果表明，基于四階互模糊函數的TDOA/FDOA參數估計方法能有效克服噪聲的相關性，但對噪聲敏感，存在一定的理論研究價值。

【關鍵詞】干擾源定位；到達時差；到達頻差；互模糊函數

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

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

總之，在相關高斯白噪聲的條件下，直接互模糊函數TDOA/FDOA聯合參數估計算法不能夠實現對TDOA和FDOA參數的準確估計。而基于四階互模糊函數TDOA/FDOA聯合參數估計算法，能夠有效地克服能夠噪聲的相關性，在一定噪聲條件下實現對TDOA和FDOA參數的準確估計。

3 結論

本文首先對基于四階互模糊函數TDOA/FDOA聯合參數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合估計算法的正確性和可行性，對研究衛星干擾源定位技術有重要意義。

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[責任編輯：王楠]