张旭海，黄长江，华宇



载波与接收机频差对时延差估算的影响及消除

张旭海1,2,3，黄长江1,2，华宇1,2

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院 精密导航定位与定时技术重点实验室，西安 710600；3. 中国科学院大学，北京 100049）

TDOA（到达时间差）算法通过测量信号到达若干组接收站的时间差，来确定信号源与接收站间的距离，从而确定信号源的位置。时延差估计是TDOA算法中重要的环节，信号的载波频率与接收设备的频率偏差都会对时延差估计精度造成影响。提出一种提高时延差估计精度的方法，并进行了仿真。仿真结果表明该方法消除了载波与频率偏差造成的影响，提高了时延差估计精度。

TDOA；互相关运算；载波；频偏

0 引言

在TDOA（到达时间差）测距算法中，时延差是进行测距的一个重要参数，估算时延差的一种主流方法是通过对接收信号进行互相关运算并根据相关峰值的位置估计时延差[1-2]。然而在实际应用中，由于接收设备的硬件设计误差，环境影响，或者是信号基带中心频率未知，导致载波信号解调后存在频偏与信号载波频率去除不完全等现象，这会严重改变相关峰的位置与波形进而影响估计精度[3]。本文就互相关运算中信号载波与频率偏差对相关结果造成影响的原因，做了研究与讨论，并提出了一种在无法彻底消除接收机频偏（下文中简称为频偏）与载波的情况下提高时延差估计精度的方法，该方法通过对接收信号进行数字二次变频，采用正交三角函数作为变频因子，之后对变频后的信号做平方和的方式，消除了载波与频偏对时延差估计造成的影响。……