基于宽带信号的高精度时差估计算法

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1、·工程应用·航天电子对抗2016年第1期基于宽带信号的高精度时差估计算法杨健，郭辉，陈韵，曾德国，鲍成浩（中国航天科工集团８５１１研究所，江苏南京２１０００７）摘要：时差估计精度直接影响测向精度，传统时差估计算法受到采样时间间隔和解模糊算法的限制，无法进一步提高精度。对于宽带信号，通过时－频关系将时差估计转换为频率估计，继而采用基于时差搜索的离散傅里叶变换算法进行时差估计，其估计精度不受采样时间间隔的限制，能够适应较低信噪比。该算法运算简单，适于工程实现，可以实时进行处理。仿真结果表明，在一定的带宽条件下，该算法能达到较高的测向精度。关键词：时差估计；宽带信号；频

2、率估计；二分法中图分类号：TN９１１．２３文献标识码：AHigh‐precisiontimedelayestimationalgorithmofwidebandsignalYangJian，GuoHui，ChenYun，ZengDeguo，BaoChenghao（No．８５１１ResearchInstituteofCASIC，Nanjing２１０００７，Jiangsu，China）Abstract：Theprecisionofdirectionfindingisaffecteddirectlybytheprecisionoftimedelayestimation．

3、Traditionaltimedelayestimationalgorithmsarelimitedbytherequirementofunwrappingphaseambiguityandsampleinterval．Sotheprecisionoftimedelayestimationcannotbeimproved．Thewidebandsignaaccordingtotherelationshipbetweentimedomainandfrequencydomain，convertstimedelayestimationintofrequencyestim

4、ation．Then，thetimedelaycanbeestimatedbythediscreteFouriertransformbasedonthesearchoftimedelay．Theprecisionofthisalgorithmisnotlimitedbythesampleintervalandthealgorithmisabletoadapttothelowsignal‐to‐noiseratio．Thealgorithmissimpleandsuitableforengineeringimplementation．Itcanbecarriedou

5、tinrealtimeprocessing．Thesimulationresultsshowthatthealgorithmcanachieveveryhighprecisionoftimedelayontheconditionofcertainbandwidth．Keywords：timedelayestimation；widebandsignal；frequencyestimation；dichotomy限法进行信号到达时间估计方法，文献［２］研究了矩形0引言包络正弦脉冲信号的到达时间估计算法，这些算法需随着雷达技术的不断发展，现代军用雷达发射的要较高的信噪比

6、，而且时差估计精度受到采样时间间信号通常进行宽带调制，而线性调频是采用较多的调隔的限制。文献［３］提出基于Haar小波到达时间估制方式。在电子侦察中，由于没有先验知识，一般采用计方法，能够适当降低所需的信噪比，并有效提高时差宽带全向天线阵列来进行测向。对于远程到达的信估计精度。但是，时差估计精度仍然无法突破采样时号，主要利用信号到达不同天线的时间差来实现目标间间隔的限制，在一定信噪比条件下，估计误差仍然大方位角的估计。对于装备的天线阵列，基线长度已经于一个采样间隔。由于两个天线阵元接收到信号的相固定，那么测向精度主要受到时差估计精度的影响。位差与时差成正比关系，可

7、以通过对相位差的估计间因此，研究宽带高精度时差估计算法具有至关重要的接得到时差的估计。但鉴相只能得到相位差在（－π，意义。π）内的主值。当基线长度大于半波长时，可能出现相很多学者对时差估计算法进行了研究，也取得了位模糊。相位解模糊有利用长短基线的解模糊［４５］、较多的成果。文献［１］给出在高信噪比条件下利用门基于互质数比基线长度的解模糊［６］等，但是这些算法运算量较大，工程实现成本较高，不适合实时进行处收稿日期：2015－10－10；2015－12－30修回。作者简介：杨健（1986－），男，博士研究生，主要研究方向为雷达信理，在单基线条件下无法进行解相位模糊。号

8、处理、电子