基于二次相关的广义互相关时差估计算法

对卫星干扰源进行准确定位有着非常重要的意义,而参数估计又是定位问题的关键,所以为了提高干扰源定位的精度,必须对时差参数进行准确的估计.由于传统的广义互相关时差法是通过利用加权函数来提高信号的有效成分,进而提高时差估计的精度,考虑到在信噪比较低的情况下,它的估计性能又开始下降,因此提出了一种基于二次相关的广义互相关时差估计新算法.该算法利用二次相关先对接收信号进行处理,可以有效抑制干扰噪声,然后对二次相关的结果进行广义互相关处理,进一步去除噪声,提高信号的信噪比,从而提高时差估计精度.     

基于定时信息加权的时差估计方法研究

时差估计问题作为参数提取问题的重要组成部分,一直是信号处理领域研究的热点。针对两路信号模型下的时差估计问题展开研究,利用数字通信信号所具有的逐符号信息传输的特点,提出一种基于定时信息加权的时差估计方法。通过对信号定时信息提取和广义互相关处理构建关于时差估计的信号模型,最终给出时差估计的最小二乘解。仿真结果表明,该算法较经典的广义互相关法具有更好的估计性能,其性能改善在低信噪比下尤为明显。     

利用TDOA和FDOA的单站多外辐射源目标定位算法

针对利用单个观测站接收多个外辐射源信号从而实现对运动目标定位的问题,以直达信号和目标回波信号之间的到达时差和频差为观测量,采用Taylor迭代方法,得到了目标位置和速度估计。迭代的初值由最小二乘方法得到。最后,推导了算法的克拉美罗界和理论误差。仿真结果表明,算法仅需1次迭代即可收敛至全局最优解;在一般测量误差条件下,算法的实际定位误差逼近克拉美罗界;对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源位置也是影响定位精度的重要因素。     

一种新的平坦衰落信道频差估计算法分析

频差估计是接收机设计中的一项关键技术,本文提出一种新的适用于时变衰落信道的前馈式数据辅助频差估计算法,算法无需估计信噪比以及多普勒扩展,通过比较接收信号自相关函数的相邻相位差实现频差估计。该算法有效的扩大了频差估计范围并解决了相位展开问题。理论分析及仿真结果证明了该算法的有效性。     

到达时差和频差搜索算法的非线性约束最优化研究

基于复模糊函数的到达时差和到达频差无源定位方法研究较多,但实际工程应用往往受到估计精度和计算量的矛盾制约。通过研究复模糊函数的特性,并结合硬件代价受限的实际应用需求,对抽取因子、搜索步长等相关参数进行非线性最优化,提出了到达时差和到达频差的搜索优化算法。经过仿真验证,所提出的算法在不降低精度的条件下大大降低了运算量,缩短了运算时间。     

低轨双星定位中雷达信号时频差快速估计算法

针对互模糊函数进行时频差联合估计时运算量大、受采样率和数据量限制,两者估计精度难以同时提高的问题,结合雷达信号的周期性和低轨双星中信号信噪比高、时频差范围有限等特点,提出了一种通过时域周期延拓计算相关函数主值区间,再利用脉内信号计算混合积信号频谱,最后由Chirp-Z变换完成时频域的高效插值,获取时频差精确估计的分步算法。仿真结果表明该算法在降低运算量同时,保证了估计精度。     

两种水声信道模型中信噪比估计算法

文章研究了水声信道模型和深海垂直信道的信噪比估计的理论和算法,提出了浅海多径信道模型下的信噪比估计算法.利用接收信号对两种水声信道模型下常用数字调制信号和水声跳频信号的信噪比进行估计,用湖测信道对算法进行了仿真.仿真结果表明在实际信噪比为-10～10 dB时,两种信噪比估计算法的结果均良好,估计的均值和实际信噪比的误差均小于1 dB,算法适应性强,性能稳定.浅海多径信道中算法的估计性能不受多径数目的影响,其估计结果略差于深海垂直信道中的估计结果.     

低复杂度的OFDM信号信噪比的盲估计

针对非合作通信系统中,多径信道下传统的正交频分复用(OFDM)信号信噪比盲估计方法的估计性能差,计算复杂度高的问题,提出了一种低复杂度的OFDM信号信噪比盲估计方法。该方法首先根据接收到的观测信号建立自回归(AR)模型,通过AR模型估计出信号的功率谱,然后基于高阶累积量的2阶和4阶的组合特征量与寻求跳变值的方法相结合估计出信号的带宽,最后通过计算出带宽之内的信号总功率和带宽之外的噪声功率估计出接收信号的信噪比。实验仿真结果表明,作者提出的方法无需任何先验信息,在多径信道下具有良好的估计性能,且计算复杂度低,更适合于实时的非合作通信系统。     

基于小波降噪的二次相关窄带时差估计方法

针对传统时差估计算法在窄带信号源环境中精度低的缺点,提出了一种基于小波降噪的二次相关时差估计算法。仿真结果表明,该算法在低信噪比下优于传统的相关算法以及二次相关算法,并且带宽越小,较相关算法的优势越明显,是一种适用于窄带信号源的高精度时差估计算法。     

估计偏差修正扩展卡尔曼滤波新算法

针对扩展卡尔曼滤波跟踪器在非线性系统目标跟踪过程中容易发散这一难题,在时差频差测量体制下,提出了一种基于估计偏差修正的扩展卡尔曼滤波算法．首先利用加权最小二乘算法求解标准扩展卡尔曼滤波状态估计偏差并进行线性修正;然后重新计算观测矩阵并且再次进行滤波估计,以减小局部线性化截断误差对于观测矩阵的影响,提升目标状态跟踪精度．仿真结果证明了所提算法具有较好的目标跟踪性能．     

一种多Chirp信号交叠环境下TDOA估计的新方法

将原子分解理论应用到无源侦察时差定位系统中,给出了多Chirp信号交叠情况下的原子分解,提出了利用分解后的原子进行TDOA估计.在多Chirp信号交叠到达时,对主站信号进行Chirplet原子分解,获取交叠信号个数,并构建相应的原子库.将原子分别与辅站转发来的信号进行相关运算,根据相关峰的位置可计算出各Chirp信号到达主辅站间的时差,实现同时对多Chirp辐射源的侦察定位.通过仿真,验证了该方法的正确性和有效性.     

LFM发生器及其在超声波TDOA测量中的应用

提出一种基于DDFS的全数字方波LFM产生电路的方案,介绍电路的结构、工作原理及参数选择,分析电路的性能特点,比较正弦LFM与方波LFM信号的自相关函数和频谱,研究将方波LFM信号作为超声波发生器激励信号进行TDOA测量的方法,并用实验验证全数字离散方波LFM用于超声波发生器TDOA估计的有效性。     

基于TDOA的手机定位技术

分析了TDOA的数学模型,通过Chan氏算法来实现基于TDOA的手机定位,最终得到可视化的仿真结果。应用组合式的TDOA估计方法进行测距定位,该系统可以解决测距精度、测距量程、测距实时性之间存在的矛盾。使得在进行通信的同时完成高精度的定位任务。     

基于GPU的并行遗传算法在时频差估计中的应用

互模糊函数可以估计时频差参数,但在弱信号条件下,需要大量采样点才能获得较好的估计结果,面临巨大的计算压力,现有算法大都基于遍历思想进行时频二维搜索,实时性较差。针对此问题,提出基于GPU加速的并行遗传算法进行时频差快速估计,该算法针对互模糊函数的特点,结合GPU设计高速并行的遗传进化架构,通过对适应度函数的并行化计算,选择、交叉、变异的并行化操作,提升算法的执行效率。实验表明,文章设计的GPU加速算法能够带来较大的速度提升,可以快速得到时频差估计结果.     

非视距传播环境下的一种TDOA定位算法

各种基于移动台位置的服务急剧增加,导致提供定位业务成为无线网络发展的必然趋势。针对实际定位应用时常出现的非视距(NLOS)传输问题改进TDOA定位算法,其基本思路是将TDOA估计转化为两步最大似然线性估计,并加入松弛因子表示NLOS的影响,通过迭代方式逐步消除NLOS对定位的影响。该算法结构简单,计算量不大,仿真结果证实了其有效性。     

空间四站时差定位算法及其性能分析

针对空间四站时差定位问题,提出一种直接目标位置求解算法。所提方法利用时差测量方程,先通过将目标位置坐标表示为目标相对于参考站径向距离的函数形式,再求解目标径向距离的二次方程,即可获得径向距离的估计值,进而实现目标位置坐标的估计,很好地解决了空间时差定位算法的求解问题。其中不仅讨论了所提算法解的存在性,而且分析了观测站几何配置对算法模糊区域的影响,最后对时差定位算法的定位精度进行了分析。     

基于信息分组的TDOA安全定位算法

将信息分组的方法应用于定位过程中,以方差的无偏估计是否符合误差假设作为定位参照集选取依据,提出一种能抵抗轻量级攻击的AR-TDOA定位算法。将该算法与基于TDOA测距的定位算法和SeRLoc安全定位算法在定位误差、计算开销与稳定性方面进行比较。结果表明,相同攻击强度下三者定位误差大小顺序依次为TDOA〉SeRLoc〉AR-TDOA。虚假锚节点数量越大,基于TDOA测距和SeRLoc的定位误差也越大,而基于AR-TDOA算法的定位误差则能保持在较小程度内。因此在增加少量计算复杂度的情况下,AR-TDOA算法能够改善定位的稳定性。     

基于EC-TDOA和ZigBee技术的室内超声波定位系统

目的研究室内定位方法机理,解决室内目标高精度定位的问题．方法设计了一种基于测距的室内定位系统,该系统采用测量射频信号和超声波信号到达时间差的方法测距并引入校正因子减小测距误差,通过极大似然估计定位方法计算目标位置,运用ZigBee制作节点模块组成网络实现对室内目标的定位．结果在测距实验中,EC-TDOA测距结果的误差小于0．02cm,满足测距精度要求．在定位实验中,最大定位误差和平均定位误差分别为4．3cm和1．64cm,而定位误差在2．5cm以内的比例达到90％．定位频率为20Hz,满足实时定位的要求．结论系统在室内环境中实现对超声波信号覆盖范围内移动节点的定位,通过测距校正有效提高定位精度．系统具有较强的容错性和自适应性．     

第五站对空间四站TDOA定位中的模糊影响

在介绍空间四站时差定位算法及其模糊分布规律的基础上,主要讨论了第五站对该定位系统中模糊区域的影响。根据仿真结果,找出了模糊分布与第五站位置之间的关系,提出了排除部分模糊区的方法。空间时差定位系统因其复杂性,比平面定位系统更容易出现模糊现象。因此,在设计各测量站的布局时,应当结合本文的分析和讨论,将所需的可控区设置在模糊区之外。