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时 延 和 频 移 联 合 估 计 的 模 糊 函 数 算 法
于京龙
1
,王京玲
2
,逯贵祯
2
(1 .国家天文台 ,北京 100012 ;2 .中国传媒大学 信息工程学院 ,北京 100024)
摘 要 :在进行时延和频移联合估计时 ,计算 TDOA (time difference of arrival)和 FDOA (frequency difference of
arrival)比较普遍采用的方法是互模糊函数(the cross ambiguity function) ,互模糊函数的计算模型有窄带模型和宽
带模型之分 ,分别有不同的算法和估计性能 。 本文对不同的算法进行了综述 ,并对各种算法的适用条件和性能作
了分析 。
关键词 :互模糊函数 ;TDOA ;FDOA
中图分类号 :TN911 .23 文献标识码 :A 文章编号 :1673 - 4793(2006)03 - 0063 - 05
The Algorithm of Ambiguity Function in Joint Estimation of
Time Delay and Frequency Offset
YU Jing‐long
1
,WANG Jing‐ling
2
,LU Gui‐zhen
2
(1 .National Astronomical of the Observatories ,Chinese Academy of Science ,Beijing 100012 ,China ;
2 .Information Engineering School ,Communication University of China 100024 ,Beijing 100024 ,China)
Abstract :A commonly used method of calculating TDOA and FDOA is the CAF (cross ambiguity
function) in joint estimation of time delay and frequency offset .Narrow band model and wideband
model are calculation models of the CAF .Both of them have different algorithm and estimation
p
erformance respectively .In this paper ,different algorithms and their application conditions and
p
erformance of two models are described and analyzed .
Key words :Cross ambiguity function ;TDOA ;FDOA
1 引言
对于无线频率发射机的准确地理定位在很多方
面都有重要的应用 ,包括全球定位系统和对怀有敌
意的雷达系统的精确定位 。 其中一种确定发射机位
置的方法是 :计算两个或多个接受器之间的 TDOA
和 FDOA 来进行时延和频移的联合估计 。 计算接
收信号之间 TDOA 和 FDOA 通常使用的是互模糊
函数 CAF (Cross Ambiguity Function) ,互模糊函
数最大峰值对应的 TDOA 和 FDOA 就是在确定条
件下最可能的估计 。
模糊函数早期是由研究信号分辨力提出并用于
信号分析与设计 ,以后逐渐发展成为雷达 、声纳领域
的重要基本理论之一 。 由于它可解释为相关接收机
的输出 ,因此 ,广泛用于估计点目标的距离和运动速
度 。 根据信号及系统本身性质不同 ,模糊函数分为
窄带与宽带两大类 ,每类中根据相关信号的不同又
分为自模糊函数与互模糊函数 。 针对 TDOA 和
FDOA 的 估 计 计 算 ,Stein
[1]
介 绍 了 CAF 的 定 义
和传
收稿日期 :2005 - 09 - 08