高处理增益要求下一种时／频差参数估计方法.pdf

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1、科技论文：高处理增益要求下一种时／频差参数估计方法高处理增益要求下一种时／频差参数估计方法朱珍珍严航摘要：基于互模糊处理的时／频差参数估计具有大数据量、大计算量等特点，高处理增益要求下需要较大的存储空间。针对该问题，提出了一种基于分段读取的时／频差参数估计实现方法，能够达到与一次读取进行处理相同的估计结果，同时降低了对处理平台资源的要求。给出了该方法的分段策略和处理流程，并采用实际采集数据对所提方法的正确性和有效性进行了分析和验证。关键词：高处理增益；分段读取；积分抽取；处理资源需求1引言积序列

2、积分抽取以及拼接的正确性。2常规互模糊函数处理流程基于双星的_lJ星上行信号辐射源定位系统，采用互模糊函数(CrossAmbiguityFunction，离散化的CAF可写为[8】CAF)提取主星与邻星转发信号的时差和多普(，)=。()·：(一)e”(1)勒频差参数，再联合地球表面方程建立方程组n=0即可实现辐射源定位[1-3]。时／频差参数估计是其中，S．和S，分别是经过主星和邻星转发定位系统的核心技术，其估计精度由相关处理的目标辐射源信号，和m分别对应时差和增益决定，即与处理数据长度成正比[

3、4-5]。当处频差参数，Ⅳ为处理的数据长度。定义理增益要求较高时，现有方法存在以下问题：r(n；m)=s1(，z)·S2(Fl—m，)为时域混合积信号，对(1)存储空间有限，数据长度超过一定限度时一路信号进行时差尝试性补偿后，再对r(n；m，)程序容易崩溃：(2)对某些非常规信号(如作FFT以计算CAF，如下式所示^，一12CDMA／TDMA／PCMA)，有限的相关长度难以A(m，)=，．(；)e=FFT[r(；)】积累出有效的相关峰值0】；(3)在处理能力和n=O先验知识不足的限制下，粗略搜索

4、时只能使用(2)较大的搜索步长，可能会错过相关峰值：(4)根据CAF的峰值位置可以得到时差和频只能处理2的整数次幂点数的数据长度，用户差估计，不妨设采样率为，则时差估计精度交互不够灵活。为1／f,、频差估计精度为f,／s，即完成了参数针对上述问题，本文在现有常规处理方法的粗估计。为了进一步提高估计精度，可以使的基础上，提出了一种基于分段读取的时／频差用CZT(chirpz．transform)进行时差和频差的参数估计方法，能够达到与一次读取进行处理细化估计。常规的互模糊函数处理流程如图1相同的估

5、计结果，同时大大降低了对处理平台所示。资源的要求。考虑到用户可能输入的任意数据针对图1所示粗估计、时差精细估计、频长度，给出了相应的分段读取策略和处理流程，差精细估计的三个模块，图2分别给出了各自实际数据处理结果验证了分段读取、各段混合的具体实现流程。其中，时差精细估计与频差·9·电信技术研究第386期RESEARCHONTELECoMMUNICATIoNTECHNOLOGY2014年第4期精细估计流程存在时／频对偶关系。通常情况下，共轭相乘所得混合积点数较多，为了降低计算虽，三个模块的流程中均

6、包含对补偿后共轭相乘所得混合积信号的积分抽取操作[5,8-9]。文献【10]利用统计信号分析理论，定=景分析积分抽取滤波对混合积的信号分=旱=和噪声分量的影响，给出了抽取后频率冗余度(抽取后采样率与最大频差不确定度之间的比值)与抽取前后信号分量幅度衰减的具体对应关系，明确了抽取倍数的选择依据，可以根据要求的图l常规互模糊函数处理流程信号分量幅度衰减限制，选择合适的抽取倍数。／／时当／时频最芹优仆的计／／

7、

8、．{频差补时偿差降补不偿确，定度补偿后的路信号时域共轭梢乘／幕婺}积分抽取／／频化芹参细数

9、CZr细化ll／／更频精荠细估的计／I‘／I(b)时差精细估计(c)频差精细估计图2常规互模糊函数处理各模块的实现流程足奈奎斯特采样定理的采样率下、在持续时间3高处理增益要求下的互模糊函内的独立采样点数，即BT=N，N为每个数处理方法通道的采样点数。如果要求相关处理增益达到80dB，则需要3．1互模糊函数处理增益与数据长度的关系的采样点数为互模糊函数处理增益为[，】N=10o／加=2：2X2加：95．37Msamples(4)G=(3)即数据长度需达到95Msamples以上。其中，为接收机输入

10、噪声带宽，为处高增益处理需求下，如果直接将数据读入处理平理数据的相关积累时间。可以认为是在满台，~x,i-处理平台的存储和计算资源提出很高的要求。·1O·科技论文：高处理增益要求下一种时／频差参数估计方法3．2处理较长数据的分段读取策略资源的要求。当高增益处理要求的采样点数N>设备在高增益处理需求下，考虑将较长数据分单次能够读取的采样点数M时，采取分段读入段读入，分别进行补偿处理，并对分段数据共两路信号文件的方法。分段读取策略如图3所轭相乘形成的各段混合积信号各自进行积分抽示，S1和s2两路数据