稳定分布噪声下基于高斯近似粒子滤波的干扰源定位算法

民航地空通信受到无线电干扰会严重危及民航飞机的正常飞行,本文在深入研究利用接收飞机散射信号的多普勒频移信息定位地面干扰源方法的基础上,提出基于高斯近似粒子滤波（GAPF）的定位算法。本文的主要贡献可以总结为:第一,对多普勒频移与干扰源坐标之间非线性关系进行深入研究,构建状态方程及观测方程。第二,考虑更能准确描述散射信道模型的对称alpha稳定分布(SaS)噪声作为叠加的背景噪声,并提出 噪声下的高斯近似粒子滤波算法。计算机仿真实验表明,与扩展卡尔曼滤波（EKF）及无迹卡尔曼滤波（UKF）算法相比,本文算法的估计性能优势明显,并且对SaS噪声具有较强的鲁棒性。      

基于概率理论的干扰源到达频差定位

提出了一种基于概率理论的移动双站到达频差(FDOA)方法对地面干扰源进行定位。两接收机在被干扰区域上空运动时往往能两次(或多次)接收到地面干扰源的信号,获得两个(或多个)到达频率差。该方法利用到达频差和在接收到信号时接收机的位置、速度及信号频率等数据给出辐射源的位置估计。采用的概率算法不需求解高次非线性方程组,仅需求解三元一次线性方程组。计算机仿真实验表明,利用该方法可以实现高精度的地面干扰源定位。     

基于无人机与空间稀疏性的卫星干扰源定位方法

经典的卫星干扰源定位是基于TDOA/FDOA参数测量的双星定位,包含信号参数估计和目标干扰源定位两个阶段。在参数估计阶段,该方法并没有考虑到所有的信号参数测量都是相对于同一位置的干扰源,因此该定位算法并不优化。此外,卫星星历的精度不高尤其是星历中卫星速度难以精确预测,导致了较大的多普勒频差参数估计误差,从而制约了卫星干扰源的定位精度。本文提出使用单个无人机代替卫星来接收干扰信号,利用干扰源在地面空间分布的稀疏性,求解满足目标信号多普勒频移关系的凸优化问题来实现干扰源定位。该定位方法融合了所有测量信号的信息,在一个阶段中完成定位,蒙特卡洛仿真证实该方法能实现高精度卫星干扰源定位。      

基于无人机辅助的高精度卫星干扰源定位

针对传统双星定位方法难以实现高精度卫星干扰源定位的问题,提出了一种利用无人机辅助获得高精度定位的方法。使用无人机在干扰源所在区域的上空接收干扰上行信号,地面接收站分别测量经过卫星和无人机转发的干扰下行信号,在不同的观测时刻移动无人机位置,构造多时差联合定位方程组,再利用非线性最小二乘算法计算得出干扰源位置。仿真结果表明该方法能显著的提高卫星干扰源的定位精度,是一种定位精度高、稳定性强的定位方法。      

卫星网络干扰信号的监测与定位技术

卫星系统被未知干扰源干扰的情况日益普遍,来自地面或空中的干扰对卫星系统业务具有严重影响,因此必须对干扰源进行准确监测与定位。对卫星RDSS业务和RNSS业务干扰源监测与定位的有关理论和方案进行了研究,分别对干扰卫星和接收机两种情况,对干扰监测和干扰定位方法和实际工作流程等进行了分析,对于卫星系统的防护具有重要意义。     

基于传播算子的卫星导航系统干扰源直接定位方法

针对现有单星定位技术精确度不足问题,提出一种基于传播算子的卫星导航系统干扰源直接定位方法,解决现有技术无法快速有效地定位中高轨卫星干扰源的问题。对卫星接收信号建模,计算每个时刻的接收信号协方差矩阵,通过对协方差矩阵分块,计算得到传播算子,进而得到导向矢量正交投影子空间的估计;然后建立损失函数,通过搜索得到干扰源位置估计结果。理论分析和仿真结果证明,该算法在复杂度大大降低的同时,定位精确度与传统基于多重信号分类(MUSIC)的直接定位算法相当,远优于现有的测向定位技术,具有重要的工程应用价值。     

飞机干扰源查找新方法初探

目前,在全国范围内开展的民用航空频率干扰清理整顿工作正在紧张进行,并取得了显著的成效.在实际工作当中,我们针对广播发射机、寻呼发射机和大功率无绳电话等民航干扰源的查找已经具有一套完整的解决方案.但是对于地面随机发射的同频干扰源的查找尚无行之有效的方法.这主要是因为飞机在飞行过程中飞行高度较高(约为10 000m),可视区域较大(约为40 000km2),因此干扰源的查找难度非常大.     

采用空间稀疏性的单星无源定位方法

针对传统单星定位中,参数估计和目标定位被分为两个独立阶段造成定位不优化的问题,提出了一种采用空间稀疏性的单星无源定位方法.该方法通过持续测量目标信号的多普勒频率,利用干扰源位置在地面分布的空间稀疏性,通过构建干扰信号的多普勒频率与地理位置满足的凸优化问题来实现干扰源定位.该定位方法利用了干扰信号的累积时间和干扰源位置的空间分布信息,在一个阶段中完成卫星定位.仿真证实该方法在单星定位中可得到较高的定位精度.     

被动传感器组网对干扰源的聚类定位算法

为了提高对机动干扰源的定位精度,提出一种基于数据质量分析思想的多地面被动传感器组网聚类定位算法。考虑到各种客观因素和主观操作对量测的影响,该算法首先对各量测在二维空间中产生的目标估计位置点进行数据质量度量,从而确定该量测对干扰源定位结果的贡献;引入聚类思想完成对高质量位置数据的实时筛选,并由该数据实现对干扰目标的定位。通过和MMSE算法相比较,基于数据质量分析的聚类定位算法可有效消除低质量量测对定位结果的不利影响,从而提高了对干扰源的定位精度。同时对传感器布站形式的研究表明,只要对网内各传感器进行合理配置与管理,该算法即可有效降低系统偏差等不利因素对定位系统的影响。     

民航无线电干扰的探测与防护

保证飞信器飞行安全的措施很多，民航无线电通信即是其中之一。飞机在空中飞行过程中要通过民航无线电通信来进行全面控制，一旦其发生故障，就会直接影响空中飞行的正常秩序，导致事故的产生。本文通过对民航无线电主要干扰源的分析，对其主要特点及防护措施进行详细介绍。     

基因表达式编程和K-Means融合的雷达信号分选

为了解决聚类算法需要较多的先验知识,不能自动进行聚类的问题,提出了基因表达式编程和K-Means融合的雷达信号分选算法。从介绍基因表达式编程和K-Means聚类算法的特点出发,针对雷达信号的实际情况,对两种算法进行了优化融合,并通过模拟雷达辐射源数据进行了仿真验证,仿真结果表明该算法在不需要任何雷达辐射源先验知识的情况下即可自动完成聚类分选,具有98.3%的聚类分选精度和较快的收敛速度,其较高的分选精度在电子情报侦察系统上有着广阔的应用前景。     

三机时差频差联合定位算法

针对平面三机对辐射源定位的场景,提出2种基于牛顿迭代法的定位方程组求解算法:平均处理算法和最小二乘迭代算法。通过仿真数据验证2种算法的有效性,并比较2种算法的优劣,发现平均处理算法更有利于解决定位模糊,最小二乘迭代算法更有利于提高定位精度,提出2种算法联合的解算思路。提供仿真数据,说明定位精度随三机布局方式的变化,得出结论:在保持副机到主机距离不变的情况下,三机在同一直线航迹上时具有全局最高定位精度。     

三站目标被动定位数据处理算法研究

基于方位、仰角测量的目标定位,是一种新的被动定位方式,该文有针对性地提出了三站定位算法公式,讨论了几种滤波算法,对不同定位、滤波算法进行了精度分析,并计算机仿真。研究表明:基于方位、仰角的测量,可实现目标的定位、跟踪,该文的研究探讨具有一定的实际应用价值。     

一种基于Spectrum原子的雷达辐射源信号识别方法

为了提高雷达辐射源信号的正确识别率以满足现代电子对抗的需求,该文提出了一种新的雷达辐射源信号识别方法。在过完备多尺度Spectrum原子库基础上,采用匹配追踪(MP)方法对信号进行原子分解,并通过FFT降低MP搜索过程的时间复杂性,在此基础上,对本征Spectrum原子参数进行有效降维,提取具有分类意义的原子特征向量,同步实现信号的自动分类和参数估计。实验结果表明,该方法在低信噪比环境下不仅可以获得高的信号类别正确识别率,同时具有准确的参数估计结果,证实了所提出方法的有效性。     

信号直接定位技术综述

通过被动接收辐射源信号并确定其位置的无源定位技术,在电子侦察、搜索救援等领域具有重要价值。传统测向交叉、时差、频差等无源定位技术通常需要两步实现辐射源的定位,第1步通过截获的信号采样估计与辐射源位置有关的定位参数,第2步利用这些定位参数求解辐射源的位置,这种处理方式带来了信息量损失、定位参数关联困难、系统灵敏度需求高等问题。近十几年来,兴起了一种无需估计定位参数,而是直接处理原始采样信号获得辐射源位置估计的直接定位(DPD)技术,其具有适应低信噪比、无需参数关联、鲁棒性强等优势。在对已有直接定位技术进行全面总结基础上,该文归纳了基于不同信息类型的典型直接定位技术、特殊信号直接定位技术、高分辨率高精度直接定位技术、直接定位快速算法以及直接定位模型误差校正技术等已有成果,并对直接定位未来发展方向进行展望。      

高低轨卫星联合定位研究

从卫星地面终端定位的发展来看,整合现有卫星资源,将低轨星和高轨星联合起来形成一种新型星座组合是将来的一种发展趋势。依据现有定位体制的原理和特征,提出了高低联合双星时差频差定位、高低联合三星时差定位两种新颖的高低轨联合定位方法,提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了高低联合定位在定位误差、误差分布等方面的优势,分析了一高两低和两高一低组合的性能差异,为卫星地面终端定位技术的发展提供理论支撑。     

Un modèle statistique pour les échos réverbérés par une surface fluctuante aléatoire

The authors have treated a statistical model which describes time intervals distribution between successive echos scattered by a fluctuating surface. A sonar signal scattered by sea surface is taken as a practical example. It is shown that scattered echos are achieved by random deleting of transmitted signals.     

Signal-selective time-difference of arrival estimation for passivelocation of man-made signal sources in highly corruptive environments.II. Algorithms and performance

For pt.I see ibid., vol.40, no.5 p.1168 (1992). For the problem of estimating time difference of arrival (TDOA) of radio waves impinging on a pair of antennas for the purpose of passively locating the source of a communications or telemetry signal in the presence of interfering signals and noise, a new class of signal-selective algorithms that are highly tolerant to interference and noise is introduced. By virtue of the fact that the multiple-signal resolution problem is essentially eliminated by the signal selectivity of the algorithms, performance advantages are gained. The new algorithms exhibit their signal selectivity regardless of the extent of temporal, spectral, or spatial overlap among received signals, yet their computational complexity is no more than that of conventional algorithms. Algorithmic implementations of some of the new methods are given, and theoretical arguments given in pt.I of this work are corroborated by quantitative evaluation of their performance     

Time-Frequency Atom Decomposition with Quantum-Inspired Evolutionary Algorithms

Time-frequency atom decomposition (TFAD) provides a flexible representation for non-stationary signals, but the extremely high computational effort greatly blocks its practical applications. Quantum-inspired evolutionary algorithms (QEA) are efficient optimization methods with strong search capability and rapid convergence. This paper proposes the application of a modified variant of QEA to the TFAD problem. The problem on TFAD with evolutionary algorithms is formulated. By using gray coding, elite groups, and an appropriate termination criterion, the modified QEA is developed to search the suboptimal time-frequency atoms from a very large and redundant time-frequency dictionary. Also, this paper discusses the reduction of the computational time in terms of parameter setting, and presents an application example of radar emitter signals. Extensive experiments show the effectiveness and practicability of the presented algorithm.