天基机会信号多普勒频率估计方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本申请涉天基机会信号多普勒频率估计方法、装置、设备和介质。所述方法包括：对接收到的天基机会信号进行基于快速傅里叶变换的粗偏频估计，得到载波多普勒频偏粗估计值；消除天基机会信号的载波多普勒频偏粗估计值，得到去多普勒频偏信号；对去多普勒频偏信号进行匹配滤波，得到匹配滤波信号；根据匹配滤波信号计算载波相位；根据载波相位通过最小二乘线性拟合，确定载波残余多普勒频率估计值；根据载波残余多普勒频率估计值，对匹配滤波信号进行基于直接多普勒估计算法的多普勒细估计，得到载波多普勒频偏细估计值；根据载波多普勒频偏粗估计值和载波多普勒频偏细估计值，得到载波多普勒频率。本申请提供的方法对多普勒频率估计准确度高。

【技术实现步骤摘要】
天基机会信号多普勒频率估计方法、装置、设备和介质
本申请涉及无线电导航领域，特别是涉及一种天基机会信号多普勒频率估计方法、装置、设备和介质。
技术介绍
随着科技的发展，全球导航卫星系统越来越成为生产和生活不可或缺的一部分。全球导航卫星系统受限于复杂的无线电环境，且易受到遮挡、干扰和欺骗，这些都会导致全球导航卫星系统的不可用。在很多场景下，保持安全可靠的导航定位非常重要，那么就需要别的手段来确保导航行为的准确性、可用性和完好性。机会信号导航定位是指利用所有可以利用的费导航无线电信号进行导航，机会信号导航定位可作为现有导航系统的备份和增强，能够大大提高导航系统的性能。天基机会无线电信号(以下简称天基机会信号)是机会信号中的一大类。天基机会信号是指辐射源位于天空或太空的无线电信号。利用天基机会进行导航定位具有重要意义。天基机会信号的定位方法主要包括多普勒定位、差分多普勒定位、共视协作导航定位等，这几种定位方式都需要对天基机会信号的载波多普勒频率进行估计。多普勒定位对多普勒估计误差非常敏感，很小的多普勒估计误差就会对最终的定位精度产生非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天基机会信号多普勒频率估计方法，其特征在于，所述方法包括：/n对接收到的天基机会信号进行基于快速傅里叶变换的粗偏频估计，得到载波多普勒频偏粗估计值；/n消除所述天基机会信号的所述载波多普勒频偏粗估计值，得到去多普勒频偏信号；/n利用升余弦滚降滤波器对所述去多普勒频偏信号进行匹配滤波，得到匹配滤波信号；/n根据所述匹配滤波信号计算载波相位；/n根据所述载波相位通过最小二乘线性拟合，确定载波残余多普勒频率估计值；/n根据所述载波残余多普勒频率估计值，对所述匹配滤波信号进行基于直接多普勒估计算法的多普勒细估计，得到载波多普勒频偏细估计值；/n根据所述载波多普勒频偏粗估计值和所述载波多普勒频偏...

【技术特征摘要】
1.一种天基机会信号多普勒频率估计方法，其特征在于，所述方法包括：
对接收到的天基机会信号进行基于快速傅里叶变换的粗偏频估计，得到载波多普勒频偏粗估计值；
消除所述天基机会信号的所述载波多普勒频偏粗估计值，得到去多普勒频偏信号；
利用升余弦滚降滤波器对所述去多普勒频偏信号进行匹配滤波，得到匹配滤波信号；
根据所述匹配滤波信号计算载波相位；
根据所述载波相位通过最小二乘线性拟合，确定载波残余多普勒频率估计值；
根据所述载波残余多普勒频率估计值，对所述匹配滤波信号进行基于直接多普勒估计算法的多普勒细估计，得到载波多普勒频偏细估计值；
根据所述载波多普勒频偏粗估计值和所述载波多普勒频偏细估计值，得到载波多普勒频率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述载波残余多普勒频率估计值，对所述匹配滤波信号进行基于直接多普勒估计算法的多普勒细估计，得到载波多普勒细估计值，包括：
获取以所述载波残余多普勒频率估计值为中心，在预设范围内获取多个相关残余多普勒频率估计值；
分别消除所述匹配滤波信号的各所述相关残余多普勒频率估计值，得到多个消除匹配滤波信号；
将各所述消除匹配滤波信号的导频信号的幅值进行平方计算，得到多个平方信号；
确定各所述平方信号中，I路和Q路幅值之差的绝对值之和最小的平方信号对应的相关残余多普勒频率估计值，即为所述载波多普勒细估计值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述载波相位通过最小二乘线性拟合，确定载波残余多普勒频率估计值，包括：
对所述载波相位每隔第一预设数量个采样点进行采样，得到第一降采样载波相位；
对所述第一降采样载波相位进行最小二乘线性拟合，得到第一直线斜率估计值；
根据所述第一直线斜率估计值计算得到所述载波残余多普勒频率估计值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一降采样载波相位进行最小二乘线性拟合，得到第一直线斜率估计值之后，所述方法还包括：
根据所述天基机会信号的导频信号和所述第一直线斜率估计值，得到第二去频偏信号；
根据所述第二去频偏信号计算第二载波相位；
对所述第二载波相位，每隔第二预设数量个采样点采样，得到第二降采样载波相位；
对所述第二降采样载波相位进行最小二乘线性拟合，得到第二直线斜率估计值。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一直线斜率估计值计算得到所述载波残余多普勒频率估计值，包括：
根据所述第一直线斜率估计值和所述第二直线斜率估计值计算得到所述载波残余多普勒频率估计值。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一直线斜率估计值和所述第二直线斜率估计值计算得到所述载波残余多普勒频率估计值，包括：
通过公式计算得到所述载波残余多普勒频率估计值，其中，f1为所述载波残余多普勒频率估计值，k1为所述第一直线斜率估计值，k2为所述第二直线斜率估计值，fs为采样率。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，魏齐辉，张冠群，詹亚锋，
申请(专利权)人：清华大学，上海清申科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11