用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法及系统技术方案

本发明专利技术属于雷达信号处理技术领域，特别涉及一种用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法及系统，包含：假设相参雷达发射线性调频脉冲串，设定雷达信号在一个脉冲内传播时间为快时间，脉冲之间的时间为慢时间；针对协同下各无人机接收信号，沿快时间对各接收信号进行傅里叶变换，并对快速傅里叶变换结果进行共轭相乘；沿慢时间对共轭相乘结果进行内插，以扩展信号频率范围；利用重采样消除距离频率和慢时间之间的耦合，将不同距离频率上的到达频率差校正为相同结果，利用逆离散傅里叶变换进行信号能量相参积累，以获取真实到达时间差和达到频率差参数。本发明专利技术能够以较低的计算量实现TDOA/FDOA参数的估计，稳健又高效，更适合于实际应用。

【技术实现步骤摘要】
用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法及系统
本专利技术属于雷达信号处理
，特别涉及一种用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法及系统。
技术介绍
通过无人机进行协同定位已被广泛应用于军用和民用诸多领域，例如搜索、救援和监视。当前有多种被动定位测量方法，包括到达时间差(Timedifferenceofarrival,TDOA)、到达角(Angleofarrival,AOA)、接收信号强度(Receivedsignalstrength,RSS)等。当目标和传感器之间存在相对运动时，利用到达频率差(Frequencydifferenceofarrival,FDOA)可以有效地提高估计性能。实际运用中，不同测量方法的组合可以进一步提高定位精度，TDOA/FDOA复合定位在理论分析和实际实验中都引起了极大的关注。TDOA/FDOA定位的基本参数分别是到达时间差和到达频率差，这些参数可以通过对空间分布传感器接收到的辐射源信号进行处理来提取。特别是在非合作场景下，即使没有信号和噪声的先验知识，也可以通过计算TDOA/FD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，包含如下内容：/n假设相参雷达发射线性调频脉冲串，设定雷达信号在一个脉冲内传播时间为快时间，脉冲之间的时间为慢时间；针对协同下各无人机接收信号，沿快时间对各接收信号进行傅里叶变换，并对快速傅里叶变换结果进行共轭相乘；/n沿慢时间对共轭相乘结果进行内插，以扩展信号频率范围；/n利用重采样消除距离频率和慢时间之间的耦合，将不同距离频率上的到达频率差校正为相同结果，利用逆离散傅里叶变换进行信号能量相参积累，以获取真实到达时间差和达到频率差参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，包含如下内容：
假设相参雷达发射线性调频脉冲串，设定雷达信号在一个脉冲内传播时间为快时间，脉冲之间的时间为慢时间；针对协同下各无人机接收信号，沿快时间对各接收信号进行傅里叶变换，并对快速傅里叶变换结果进行共轭相乘；
沿慢时间对共轭相乘结果进行内插，以扩展信号频率范围；
利用重采样消除距离频率和慢时间之间的耦合，将不同距离频率上的到达频率差校正为相同结果，利用逆离散傅里叶变换进行信号能量相参积累，以获取真实到达时间差和达到频率差参数。


2.根据权利要求1所述的用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，针对雷达发射的线性调频脉冲串，依据快时间、慢时间、脉冲数、脉冲重复间隔及脉冲重复频率对雷达发射信号进行批处理，获取慢时间下雷达发射信号快时间表示。


3.根据权利要求1所述的用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，针对共轭相乘结果，对距离频率进行逆傅里叶变换，获取信号包络位置变换；依据信号包络位置变换、共轭相乘结果及径向速度差，获取共轭相乘结果在慢时间维的离散形式表示。


4.根据权利要求3所述的用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，在慢时间中引入内插，通过设定内插率I，将慢时间维的离散形式表示两个采样点之间增加I-1个零，以提升采样率的同时扩展频率范围。


5.根据权利要求1所述的用于无人机协同TDOA/FDOA复合定位的参数估计方法，其特征在于，假设达到频率差沿慢时间恒定，对慢时间进行离散傅里叶变换；根据离散傅里叶变换周期，观测频率混叠后的伪峰。


6.根据权利要求1所述的用于无人机协同TD...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉冰，梁晓龙，柏鹏，任宝祥，郑万泽，张佳强，
申请(专利权)人：王玉冰，梁晓龙，
类型：发明
国别省市：陕西;61