fix(equation): 与正文连续的公式补 % 隔行占位
按新约定,给紧贴正文(无空行)的 \begin{equation}/\end{equation} 两侧各
插入一行 % 占位,全文共 675 处,覆盖 14 个文件。自成段落(前后留空行)的
公式不加。% 占位不影响渲染,diff 纯为新增 % 行,编译两遍输出不变。
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@@ -10,6 +10,7 @@
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\label{subsec:globalLocalDoaMap}
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后文统一采用全局方向参数
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\begin{equation}
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\boldsymbol\xi
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\triangleq
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@@ -28,9 +29,11 @@
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\qquad
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\|\mathbf u(\boldsymbol\xi)\|_2=1.
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\end{equation}
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其中 $\alpha$ 为全局方位角,$\beta$ 为全局俯仰角;多用户场景下可写为 $\boldsymbol\xi_k$,本节单用户主线中省略下标。
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设第 $\ell$ 颗卫星在参考时刻的位置与速度分别为 $\mathbf s_\ell$ 和 $\mathbf v_\ell$。其本地阵列坐标基为
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\begin{equation}
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\mathbf e_{3,\ell}=-\frac{\mathbf s_\ell}{\|\mathbf s_\ell\|_2},
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\qquad
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@@ -38,7 +41,9 @@
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\qquad
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\mathbf e_{1,\ell}=\mathbf e_{2,\ell}\times\mathbf e_{3,\ell}.
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\end{equation}
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从本地坐标系到全局坐标系的旋转矩阵记为
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%
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\begin{equation}
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\boldsymbol{\Omega}_\ell
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\triangleq
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@@ -47,7 +52,9 @@
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\end{bmatrix}
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\in\mathbb R^{3\times 3}.
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\end{equation}
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第 $\ell$ 颗卫星本地坐标系下的来向向量为
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%
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\begin{equation}
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\mathbf u_\ell^{\mathrm{loc}}
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=
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@@ -57,7 +64,9 @@
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u^{\mathrm{loc}}_{\ell,1},u^{\mathrm{loc}}_{\ell,2},u^{\mathrm{loc}}_{\ell,3}
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\end{bmatrix}^\Tran,
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\end{equation}
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%
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对应的局部方位角与俯仰角统一记为
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%
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\begin{equation}
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\alpha_\ell^{\mathrm{loc}}
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=
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@@ -67,27 +76,33 @@
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=
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\arcsin\!\big(u^{\mathrm{loc}}_{\ell,3}\big).
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\end{equation}
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%
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第 $\ell$ 颗卫星的阵列导向矢量统一定义为
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%
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\begin{equation}
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\mathbf a_\ell(\boldsymbol\xi)
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\triangleq
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\mathbf a_\ell\!\big(\alpha_\ell^{\mathrm{loc}},\beta_\ell^{\mathrm{loc}}\big)
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\in\mathbb C^{M_\ell\times 1},
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\end{equation}
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%
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其中 $\mathbf a_\ell(\cdot)$ 的具体形式按第~\ref{subsec:single_arr_array_model} 小节的 ULA/UPA 模板代入即可。后续静态与多帧模型均统一使用该记号;$\mathbf a_\ell(\boldsymbol\xi)$ 始终只表示\emph{阵列导向矢量},不再用于轨道动力学中的加速度量。
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\subsection{归一化 Doppler、Doppler rate 与时间索引}
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\label{subsec:dopplerNormalization}
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物理解释层使用实际 Doppler 与 Doppler rate $(\nu^{\mathrm{Hz}},\dot\nu^{\mathrm{Hz}})$(单位 Hz 与 Hz/s);信号模型与 \gls{crb} 推导统一使用归一化角量 $(\nu,\dot\nu)$(单位 rad/sample 与 rad/sample$^2$),二者关系为
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%
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\begin{equation}
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\nu = 2\pi\nu^{\mathrm{Hz}} T_{\mathrm{s}},
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\qquad
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\dot\nu = 2\pi\dot\nu^{\mathrm{Hz}} T_{\mathrm{s}}^2.
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\end{equation}
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%
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后续模型若未显式带有上标 $\mathrm{Hz}$,均默认使用归一化量。
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单观测块静态模型中,块内离散采样索引为 $t=0,1,\ldots,T-1$。多帧动态模型(第~\ref{sec:dynamicDoaDopplerEst} 节)引入帧索引 $p=0,\ldots,P-1$,第 $p$ 帧起始点相对参考时刻的离散偏移记为 $\tau_p$(约定 $\tau_0=0$),并定义全局离散时间索引
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%
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\begin{equation}
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t_{p,t}
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\triangleq
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@@ -100,6 +115,7 @@
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固定选择一颗卫星作为\emph{参考卫星},其索引记为 $\ell_{\mathrm{ref}}$,除特别说明外默认取 $\ell_{\mathrm{ref}}=0$。后文中涉及 ``ref'' 的 Doppler 参数,均指\emph{参考卫星链路}上的参数,而不再使用星群质心或星群平均速度定义参考 Doppler。
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静态 \gls{doa}--Doppler 主参数统一写为
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%
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\begin{equation}
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\boldsymbol\eta_{\mathrm{stat}}
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=
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@@ -109,9 +125,11 @@
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\end{bmatrix}
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\in\mathbb R^{3},
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\end{equation}
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%
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其中 $\nu_{\mathrm{ref}}$ 为参考时刻、参考卫星链路上的归一化 Doppler。多帧动态模型中主估计目标默认仍为 $\boldsymbol\eta_{\mathrm{dyn}}=\boldsymbol\eta_{\mathrm{stat}}$,而参考链路 Doppler rate $\dot\nu_{\mathrm{ref}}$ 放入干扰参数侧。
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给定 $(\boldsymbol\xi,\nu_{\mathrm{ref}},\dot\nu_{\mathrm{ref}})$ 后,其余卫星的链路参数统一通过几何映射表示为
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%
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\begin{equation}
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\nu_\ell
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=
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@@ -123,6 +141,7 @@
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\qquad
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\ell=0,1,\ldots,L-1,
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\end{equation}
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%
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其中 $\Delta\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$ 与 $\Delta\dot\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$ 由已知卫星位置、速度、姿态确定,且 $\Delta\nu_{\ell_{\mathrm{ref}}}\equiv\Delta\dot\nu_{\ell_{\mathrm{ref}}}\equiv0$。这一组几何映射正是把 $L$ 个原本 ``独立'' 的链路 Doppler 压回到一个标量 $\nu_{\mathrm{ref}}$ 的结构来源。
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\subsection{静态多星信号模型}
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@@ -136,6 +155,7 @@
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\item 不同卫星的噪声方差允许不同(\emph{星间异方差}),但同一颗卫星在该观测块内保持不变。
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\end{enumerate}
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第 $\ell$ 颗卫星在第 $t$ 个采样点的接收向量为
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%
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\begin{equation}
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\mathbf y_\ell(t)
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=
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@@ -148,9 +168,11 @@
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\qquad
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||||
\mathbf n_\ell(t)\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\sigma_{n,\ell}^2\mathbf I_{M_\ell}),
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\end{equation}
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%
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其中 $\nu_\ell(\boldsymbol\xi,\nu_{\mathrm{ref}})\triangleq \nu_{\mathrm{ref}}+\Delta\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$。
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定义时间模板
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%
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\begin{equation}
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\mathbf q_\ell(\boldsymbol\xi,\nu_{\mathrm{ref}})
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\triangleq
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@@ -162,7 +184,9 @@
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||||
\end{bmatrix}^\Tran
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||||
\in\mathbb C^{T\times 1},
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\end{equation}
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%
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||||
与空时导向向量
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%
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\begin{equation}
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||||
\mathbf g_\ell(\boldsymbol\xi,\nu_{\mathrm{ref}})
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||||
\triangleq
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||||
@@ -171,7 +195,9 @@
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||||
\mathbf a_\ell(\boldsymbol\xi)
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||||
\in\mathbb C^{M_\ell T\times 1}.
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||||
\end{equation}
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%
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将第 $\ell$ 颗卫星的观测堆叠并向量化为 $\tilde{\mathbf y}_\ell\triangleq\vect(\mathbf Y_\ell)$,则有
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%
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\begin{equation}
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\tilde{\mathbf y}_\ell
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=
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@@ -181,7 +207,9 @@
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\qquad
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||||
\tilde{\mathbf n}_\ell\sim\mathcal{CN}(\mathbf 0,\sigma_{n,\ell}^2\mathbf I_{M_\ell T}).
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\end{equation}
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%
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本节的干扰参数为
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%
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\begin{equation}
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\boldsymbol\psi_{\mathrm{stat}}
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=
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@@ -194,6 +222,7 @@
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||||
\subsection{联合似然与集中似然}
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各星观测条件独立,圆对称复高斯,联合负对数似然为
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%
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\begin{equation}
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\mathcal L_{\mathrm{stat}}(\boldsymbol\eta_{\mathrm{stat}},\boldsymbol\psi_{\mathrm{stat}})
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||||
=
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@@ -211,6 +240,7 @@
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\end{equation}
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对干扰参数 $\boldsymbol\psi_{\mathrm{stat}}$ 的逐项闭式消元——先消 $\zeta_\ell$、再消 $\sigma_{n,\ell}^2$——与第~\ref{sec:det_doa_est} 节单阵列情形完全平行;详细矩阵代入见\ref{sec:A6_multiArrayStatDetDoaDopplerCrb}。集中后的轮廓似然估计准则为
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%
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\begin{equation}
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\widehat{\boldsymbol\eta}_{\mathrm{stat}}
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=
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@@ -226,7 +256,9 @@
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||||
\frac{\left|\mathbf g_\ell^\Herm\tilde{\mathbf y}_\ell\right|^2}
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{\|\mathbf g_\ell\|_2^2}.
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\end{equation}
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%
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若实际中 $\sigma_{n,\ell}^2$ 已知或由预处理获得,可退化为加权集中似然形式
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%
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\begin{equation}
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||||
\widehat{\boldsymbol\eta}_{\mathrm{stat}}
|
||||
=
|
||||
@@ -236,6 +268,7 @@
|
||||
\frac{\left|\mathbf g_\ell^\Herm\tilde{\mathbf y}_\ell\right|^2}
|
||||
{\|\mathbf g_\ell\|_2^2}.
|
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\end{equation}
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%
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该表达式说明:在多星协作条件下,联合估计等价于在统一的 $(\boldsymbol\xi,\nu_{\mathrm{ref}})$ 下,对各卫星空时匹配输出按几何与噪声水平进行加权融合。
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\subsection{仿真结果说明}
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Reference in New Issue
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