一种基于加权最小二乘载频估计的单星定位算法①
2021-06-24朱重儒朱立东
空间电子技术 2021年2期
关键词:信号
朱重儒,朱立东
(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,成都 611731)
0 引言
无源卫星定位技术具有定位范围广、侦查方式隐蔽以及易于实现等特点,在民用和军事领域都发挥着极大的作用[1-2]。对于低轨道卫星定位,多星座体制定位依赖于多颗卫星协同定位,可采集更多辐射源信息,定位精度有所提升,但与此同时,多星座体制的时差定位对星间时钟同步要求严格,时差信息对定位精度影响较大,给实际定位应用增加了难度,单颗卫星相对多星座体制,成本低廉,定位原理简单,避开了复杂多变的组网设计,且多普勒信息容易得到,因此单星定位技术仍有较好的发展前景[3]。
对于来自地面的未知载频信号,需要进行载频估计,目前常用的载频估计方法主要是硬件法和软件法[4]。硬件法方面,不同的工程项目会设计出不同电路图,硬件法适用性差且成本高昂,不适合用于定位系统中的载频估计环节。对于软件法,算法设计更加灵活方便,常见的算法有傅里叶算法、线性预测法、最小二乘法、Chirp-Z变换法等。傅里叶算法频率估计精度低,且傅里叶变换计算量大,线性预测法更适合具有线性关系的参数估计模型[5],最小二乘法初值的选择具有任意性,载频估计结果受初值选取的影响较大[6],Chirp-Z变换法要求确定待估计频率的范围,以对频谱进行细化。受计算复杂度和测频精度的相互制约,卫星对地面辐射源进行精确实时的定位得不到保证,如何平衡计算复杂度和测频精度,是单星定位中亟需解决的问题。……
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