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水下探测通信一体化利用通信发射信号进行目标主动探测,而多普勒效应的存在使得主动探测中目标参数估计性能恶化.为了消除多普勒效应的影响,提出一种基于频谱细化与校正的联合多普勒估计和补偿方法.该方法利用通信发射信号中的同步头信号获取目标回波信号时延,截取信号中的单频信号段.再利用离散傅里叶变换(DFT)求得单频信号段最大幅值所对应的频率,并在该频率附近范围内进行频谱细化与校正求出频率偏移量,从而估计出多普勒因子,并根据所估计的多普勒因子对接收的目标回波信号进行补偿.仿真结果表明,所提的频谱细化与校正联合多普勒估计与补偿方法提高了多普勒估计精度,使多普勒补偿后的信号与发射副本相关处理增益增加,提高了波达方向(DOA)估计性能,并且对不同多普勒效应具有良好的鲁棒性.