La diferencia de frecuencia de llegada ( FDOA ) o Doppler diferencial ( DD ), es una técnica análoga a TDOA para estimar la ubicación de un emisor de radio en base a observaciones desde otros puntos. (También se puede utilizar para estimar la propia posición en función de las observaciones de varios emisores). TDOA y FDOA a veces se usan juntos para mejorar la precisión de la ubicación y las estimaciones resultantes son algo independientes. Al combinar las medidas TDOA y FDOA, la geolocalización instantánea se puede realizar en dos dimensiones.
Se diferencia de TDOA en que los puntos de observación FDOA deben estar en movimiento relativo entre sí y con respecto al emisor. Este movimiento relativo da como resultado diferentes observaciones de desplazamientos doppler del emisor en cada ubicación en general. El movimiento relativo se puede lograr utilizando observaciones aéreas en aeronaves, por ejemplo. La ubicación del emisor se puede estimar luego con el conocimiento de la ubicación de los puntos de observación y las velocidades vectoriales y los desplazamientos Doppler relativos observados entre pares de ubicaciones.
Una desventaja de FDOA es que se deben mover grandes cantidades de datos entre puntos de observación o a una ubicación central para realizar la correlación cruzada necesaria para estimar el desplazamiento Doppler.
La precisión de la estimación de la ubicación está relacionada con el ancho de banda de la señal del emisor, la relación señal/ruido en cada punto de observación y la geometría y las velocidades vectoriales del emisor y los puntos de observación.