高重频信号三星座时差定位研究

时差定位对于高重频雷达会产生时差模糊的现象。而脉冲配对产生的大量模糊时差,不仅降低了处理速度,还会干扰对其它信号的时差提取和信号分选处理。本文提出了一种新方法,很好地解决了信号处理和正确定位的问题。     

利用运动特性消除多目标时差定位模糊

时差定位系统由于方程多解、高重频等原因造成的定位模糊问题一直是关注的热点。从工程应用出发,提出了一种利用运动目标特性消除多目标时差定位模糊的方法。该方法在不增加设备成本的基础上在航迹起始的过程中排除虚假定位点,有效地消除了目标定位模糊。     

利用测向信息消除高重复频率信号的时差定位模糊

该文针对三星时差定位系统对高重复频率信号的定位模糊问题,提出在主星增加干涉仪测向并结合测向信息解模糊的思路。由于干涉仪本身有可能出现测向模糊,进一步提出了根据模糊测向信息解时差定位模糊的方法,其在无测向模糊时同样适用。该方法定义了时差定位点的距离参数,通过对其做门限检测去除虚假时差定位点,从而有效地减少了模糊定位点数量,改善了对高重频信号的定位模糊问题。     

高重频信号三星座时差定位研究

时差定位对于高重频雷达会产生时差模糊的现象。而脉冲配对产生的大量模糊时差，不仅降低了处理速度，还会干扰对其它信号的时差提取和信号分选处理。本文提出了一种新方法，很好地解决了信号处理和正确定位的问题。     

基于互测相等原理的高重频脉冲配对方法

基于脉冲配对时两站间的互测时差值应相等的条件,对应定位基准时间设置脉冲序列,并构造含有时间偏差参量的时差测量方程。通过计算两站间在基准时间与对应脉冲序列的时间之间的时差值,可获得互测时差值的相等点,进而可确定出偏离时间基准位置的脉冲次序的数值,由此直接得到偏离基准的时间值。通过利用此时间偏差值对实测时差值进行修正,就能直接给出固定目标的高重频信号在脉冲配对时的时差测量值。     

四站时差定位中虚假值的处理

进行了四站时差定位的相关研究。根据雷达布站结构对空域进行了合理划分,减少虚假配对,利用主站方位测向信息消除定位模糊,并进行了动目标轨迹仿真。仿真结果表明,该方法不仅能够有效减少计算量,对目标的定位也有较高的精度。     

基于多站的时差和多普勒频差联合定位

讨论了多基站无源雷达的时差和多普勒频移定位算法。给出了时差和多普勒频差联合定位算法,并应用基于Gauss-Newton的批处理方法进行求解,提高定位精度。仿真结果表明,时差-多普勒频移联合定位对定位精度的提高有效可行,也克服了时差定位解模糊的问题。     

信号互相关实现密集信号脉冲配对

本文建立了时差定位系统中直方图统计脉冲配对的信号互相关数学模型,将该模型应用于实际辐射源信号的脉冲配对,分析了直方图统计过程中伪峰值产生的原因,进一步指出了去除伪峰值实行脉冲配对及信号分选的途径。     

基于余弦定理的无源测向测时差定位方法北大核心CSCD

针对两站测向测时差三维目标定位的一般情况,为克服传统解析算法的定位模糊问题,提出了一种基于余弦定理的定位求解方法。该算法在时差和角度信息均可获得的情况下,根据侦察平台和目标在三维空间中的相对几何关系,利用余弦定理给出了无模糊的目标位置解析解。进一步,为充分利用侦察平台冗余的观测信息、提高定位精度,采用简化的加权最小二乘方法对根据不同观测信息解算得到的目标位置估计值进行融合,提出了一种实用的测向测时差融合定位算法。数值仿真验证了所提出的定位求解算法的有效性。     

基于多重分选的脉冲配对时差检测

大基线时差定位具有定位快、精度高的优点,但大基线各定位站接收到的脉冲序列之间的时延变大,各基线时差测定的难度增加,因此如何准确实现各基线之间脉冲序列配对成了大基线时差测定的关键。在分析时差定位原理的基础上,研究了时差定位中相同序列脉冲多重分选及检测方法,分析了非周期脉冲重复间隔（PRI）和具有骨架或固定PRI对脉冲配对模糊性,给出一种基于多重分选的脉冲序列的分选配对方法,并针对模糊性进行定量分析,说明该脉冲序列多重分选配对方法在时差定位中的有效性。     

利用沿锁定载波相位测量脉冲到达时差

传统的单独利用脉冲沿、载波相位或中频相关的方法测量脉冲信号的到达时间差(TDOA)都不容易达到较高的测量精度,为了实现高精度时差(皮秒量级)测量,在分析这些方法的基础上,提出了利用脉冲沿来锁定载波相位实现宽带(初步设计实现了250 MHz的带宽)、大动态脉冲信号TDOA的一种测量方法,给出了其实现的具体流程并分析了能够达到的测量精度.目前该方法在实验室条件下已经实现了10 ps的测量精度,可用于短基线时差定位系统.     

IMU辅助的TDOA室内定位

室内环境下,当无线信号受到多径和非视距干扰时,传统的基于到达时间差（Time Difference of Arrival,TDOA）的测距模型定位精度不满足室内定位精度要求。为此,提出利用TDOA与低成本的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）相结合的定位方法。在视距情况下,只有TDOA系统工作,但在信号受到干扰时,利用IMU能够在短时间内提供一个准确的相对位置信息的特性,采用TDOA算法对其进行辅助定位,并利用卡尔曼滤波器对它们的数据进行预处理,最后使用扩展卡尔曼滤波器对数据进行处理融合。实验结果表明,提出的算法比传统的TDOA定位具有更高的精度。     

一种新型半空域声源定位阵列

空域中声源定位主要利用传声器阵列TDOA技术实现,为了避免阵列自身精度对测量的影响和复杂的计算,提出一种结构简洁、计算便捷的平面十字形传声器阵列模型,并对声源定位的TDOA技术和这一模型在三维空间中的应用进行了分析,给出了定位算法和误差公式,通过实验论证了该阵列模型在构造、计算等方面的优势.所构造的系统虽然在精度等方面有待进一步提高,但其对无源定位的研究方法和所构造阵列较强的实用价值在各类传声器阵列技术领域中有着广泛的应用前景.     

短波时差定位中电离层参数对定位影响仿真

在短波波段,由于电离层反射传播,电波传播路径与实际地面距离存在较大差异,传统时差定位方法不再适用.文章提出一种基于电离层射线追踪技术的时差定位技术,在此基础上,仿真分析了电离层参数对定位精度的影响.结果表明:在准确获取电离层信息情况下,本方法可准确定位目标;电离层测量误差对定位精度影响较大;站点增加可提高定位精度,降低对电离层参数获取精度要求.仿真结果为短波时差定位系统研制以及电离层参数获取精度要求提供了理论依据.     

基于TDOA无线定位的NLOS误差抑制算法

在无线定位算法中,非视距误差是影响定位精度的一个重要因素。为了减小NLOS误差的影响,文中提出了一种基于TDOA的NLOS误差抑制算法。该算法引入信息阈值和修正参数,对卡尔曼滤波迭代过程进行改进,有效地抑制了TDOA测量值中的NLOS误差。仿真结果表明,该算法在NLOS误差严重且误差模型不确定的环境下仍可保持较高的定位精度,且性能优于已有基于卡尔曼滤波的NLOS误差抑制算法。     

一种改进的NLOS环境下的TDOA/AOA混合定位算法

在蜂窝移动通信系统中,利用基站测量的到达时间差(TDOA)和电波到达角(AOA)的混合定位方法能够比传统的TDOA方法提供更高的定位精度。但是在非视距(NLOS)条件下,当AOA的测量误差超过一定值时,定位的误差仍然很大。该文根据NLOS传播环境下附加传播时延服从指数分布的特性,估计附加时延的均值和方差,对TDOA测量值进行重构,再以AOA方法进行辅助定位。仿真结果表明,该算法能显著提高传统的TDOA和TDOA/AOA方法在NLOS传播环境下的定位精度。     

多径环境下距离与深度估计性能研究

多径时延可用于估计水下声源距离与深度,由时延估计协方差矩阵可知这些时延存在一定的相关性,时延的相关性影响距离深度估计方差,仅利用独立时延可提高估计精度。分析了存在直达波与水面反射两路多径情况下时延估计相关性及其对距离与深度估计的影响,并给出了仿真结果。     

电磁频谱监测时差定位初探

电磁频谱监测领域处理的信号特点是密集度高,采样率较低,时差定位技术应用难度大。针对此,分析仿真了相关峰插值与直接相关算法时差定位提取的性能,提出了工程上实用的电磁频谱监测时差定位的处理流程,更具有实用性。     

基于频谱监测数据的联合时差定位方法

在分析电磁频谱监测网辐射源定位需求和现有时差定位算法特点的基础上,介绍了联合时差定位流程。对Chan算法定位、Chan算法与Taylo级数展开相结合的联合定位及粒子滤波对定位的改善情况进行了分析和仿真,并对仿真结果进行了比较。提出了一种基于频谱监测数据、采用Chan-Taylor算法和粒子滤波的联合定位方法,可有效利用电磁频谱监测网络各节点的监测定位数据,提高对目标信号的定位精度。