脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法

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1、国防科技大学学报第27卷第3期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDI~NSETECBNOB3G'YVo1．27No．32005文章编号：1001—2486(2005)03—0034—06脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法‘周亚强，曹延伟，程翥，皇甫堪(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法，该算法利用脉冲群内相邻脉冲对间的互相关函数估计脉冲群模糊频率，在连续脉冲群间选择任一相同模糊频率进行解模糊得到各脉冲群相对

2、频率，由于这些相对频率包含相同的模糊，从而可以利用差分或滤波算法得到脉冲群间多普勒频率变化率。该算法具有相对频率估计精度高、解模糊过程简单、运算量小、多普勒频率变化率测量精度高等优点。计算机仿真和地面缩比试验均证明了该测量算法的有效性。关键词：脉冲群；相参脉冲；解模糊；多普勒频率变化率中图分类号：1N7l3文献标识码：ATheAccurateMeasurementAlgorithmofDopplerFrequencyRatebetweentheClusters0fPIllsesZHOUYa-qiang，CAOY

3、an-wei，CHENGZhu，HUANGFUKan(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniv．ofDefenseTechnology，Omngsha410073，C1liM)Ab醴喇：Anaeettt~emeasurementalgorithmofDopplerfrequencyratebetweenthedustersofpulsesisgiven．Thealgorithmusescross-eo~aatingfunctionbetweent

4、hesucceedingpulseintheclustertoestimateambiguousfrequency0ftheclusterandselectthesaIl1eambiguousfrequencybetweenthesu~ingdusterofpulsestosolveguitytoac(Iuitherelativefrequencies．Becausethese~lativefrequenciesincludethesaIneambiguity．thefilteralgorithmcallbeu

5、sedtoestimatetheDopplerfrequencyratebetweentheclustersofpulses．TheidafivefrequencyandDopplerfrequencyrateestimationaccuracyishi出，andtheprocessofsolvingtheambigmvyissimple．Theperformanceofthealgorithmisefectivelydemonstratedbythecomputersimulationandgroundtes

6、t．Keywords：dusterofpulses；coherentpulses；solvingambiguity；Dopplerfrequencyrate单站无源定位是指仅仅通过单个观测站测量目标辐射源的辐射信息得到目标的状态(包括位置、速度等等)。传统的单站无源定位技术利用单个运动观测器对辐射源连续测向定位(bearingonly，BO)[1】，但BO定位法收敛速度慢，且对运动辐射源定位时要求观测器机动，使得该方法难于实用[3】。文献[5～7]研究了增加多普勒频率变化率信息的单站无源定位算法，研究表明它可以

7、大大加快定位收敛速度，提高定位精度。能否高精度测量的信号多普勒频率变化率是这一定位技术能否实用的关键。通常，在定位期间，接收天线以一定的测量周期截获一系列脉冲群，每个脉冲群包含多个相参脉冲信号-8】。由于一个脉冲群内的相参脉冲信号是在非常短的时间内被接收的(一般在几毫秒到100ms之间)，可以认为在每个脉冲群内信号的多普勒频率不变。当辐射源的发射载频固定时，脉冲群间多普勒频率变化率等同于脉冲群间的频率变化率，故可用其频率变化率的测量值代替多普勒频率变化率的测量值。可见，问题的关键在于对脉冲群内相参脉冲信号频率的

8、高精度测量。文献[9～11]提出了连续波信号频率测量算法，文献[12]给出了脉冲信号频率测量算法，这些方法均需要复杂的解模糊处理，运算量大。·收稿日期：20o4—11—30基金项目：国家部委预研基金项目(411O10∞112)作者简介：周亚强(1975一)，男，博士生。周亚强，等：脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法351信号数学模型设辐射源发射的一个脉冲群内的相参脉冲信号为：(￡