导航、电子对抗、制导

TN96,TP202 .2 2007011844 TDOA定位中到达时间及时间差误差的统计模型/张志良,孙棣华,张星霞(重庆大学自动化学院)//重庆大学学报(自然科学版).―2006,29(1).―85～88.移动通信环境中,非视距传播与多径效应引起的信号附加时延是影响TDOA定位精度的主要因素,深入研究信号到达时间差误差的统计特性,有利于进一步提高TDOA定位的精度。基于移动通信环境中非视距传播     

一种Rake结构的TDOA估计器及其最优合并方法

TDOA估计技术已被广泛应用于多种定位系统中，其估计误差主要来源于系统中的多径效应。传统的估计方法不适合复杂的多径环境。许多面向定位的系统均采用了回避措施来降低多径的影响，蜂窝定位系统受其特性的制约，在目前的结构下无法采用相应的回避措施。为了满足蜂窝系统需求，本文提出了一种基于Rake结构的TDOA估计器，分析了它在多径环境中的误差性能，证明了在归一化Rake合并下，估计器可获得最优性能。计算机仿真证明了理论分析的正确性和实用性。     

超宽带室内定位算法综述

在超宽带定位系统中,多径效应、NLOS 等因素会导致一定程度的测量误差。详细介绍了基于超宽带的各类定位技术及其实现原理,并着重于定位性能较好的TDOA技术,从定位模型建立到定位解算方面系统地介绍了各类基于TDOA的定位算法,详细阐述了各种算法的实现原理及设计流程,并对各种算法在LOS和NLOS下的性能进行了比较分析。     

基于蜂窝网无线定位技术TDOA的误差分析

本论文分析了TDOA的误差:NLOS、多径效应,基站误差和算法选择.分别针对4种误差建立了模型,并仿真出其对定位精度的影响.通过比较分析,得出NLOS的误差远大于其他两种,基站误差次之,算法选择带来的定位精度影响最小.     

多径条件下的时差估计研究

研究了多径条件下的时差估计问题。在多径条件下,运用谱相干校正法（SPECCOA）和多径多信号环境下的时差估计去模糊（DATEMM）算法相结合的方法进行信号到达时差（TDOA）的参数估计,该方法能够从估计出的多个峰值中提取出真实TDOA值,消除多径带来的估计模糊,得到正确的估计值。最后的计算机仿真结果验证了文中的结论。     

一种改进的GNSS多径抑制性能评估方法

多径误差包络曲线是评估多径抑制性能的一种重要方法.一般在研究时,该方法采用简单化多径模型.基于简单化多径模型,分析了与环境相关的多径信号模型.在环境相关的多径模型基础上提出了环境相关的多径误差包络曲线,通过软件仿真了该多径误差包络曲线,并分析比较了2种多径抑制性能评估方法.     

脉冲噪声环境下基于相关熵的多径TDOA估计算法

为了实现脉冲噪声环境下不受相关法分辨极限限制的高分辨率多径到达时差(TDOA)估计,该文利用相关熵理论中的最大相关熵准则(MCC),结合将多维优化问题转化为多个1维优化问题的期望最大化方法,提出一种相关熵期望最大化(CEM)高分辨率多径TDOA估计算法.仿真实验结果表明该文所提出的算法在强脉冲噪声和低信噪比的环境下都具...     

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。     

混响室内模拟多径衰落场环境的概率统计模型

已有混响室概率统计模型不能同时模拟多种多径衰落场环境。通过扩展经典混响室平面波叠加模型,建立了更具普适性的混响室内模拟多径衰落场环境的概率统计模型。推导了电场直角分量模值的概率密度函数（PDF）,在理论上验证了新模型能同时模拟瑞利分布、莱斯分布及更多多径衰落场环境。通过蒙特卡洛模拟仿真了电场直角分量模值的PDF,并与理论PDF对比,进一步验证了新模型同时模拟多种多径衰落场环境的能力。     

脉冲噪声环境下基于相关熵的多径TDOA估计算法

为了实现脉冲噪声环境下不受相关法分辨极限限制的高分辨率多径到达时差(TDOA)估计,该文利用相关熵理论中的最大相关熵准则(MCC),结合将多维优化问题转化为多个1维优化问题的期望最大化方法,提出一种相关熵期望最大化(CEM)高分辨率多径TDOA估计算法.仿真实验结果表明该文所提出的算法在强脉冲噪声和低信噪比的环境下都具有很好的估计性能,并且算法中参数的选取不依赖于脉冲噪声的先验信息.     

城市环境下基于场强测量的通信目标定位方法研究

现代城市环境下,林立的高楼引起电渡严重的多径传播,使得通过测向对通信目标进行定位难以奏效。探讨了一种基于场强测量的通信目标定位技术,对定位算法进行了分析推导,分析了定位误差的来源并给出了初步的误差修正方法,实验结果表明了该定位方法在城市环境下的有效性。     

一种在NLOS环境下提高精度的TDOA定位方法

根据NLOS传播环境下附加传播时延和均方根时延扩展的统计特性,对NLOS误差的均值和方差进行了估计,并对TDOA（到达时间差）的测量值和方差进行了修正,在一定程度上消除了NLOS误差的影响.采用Chn算法对移动台（MS）位置进行定位.仿真结果表明,该方法能够提高Chan算法在NLOS传播环境下的定位精度.     

基于TDOA/FDOA多星联合定位误差与卫星构型分析

针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差（time difference of arrival,TDOA）/到达频率差（frequency difference of arrival,FDOA）联合定位误差克拉美·罗界（Cramer-Rao lower bound,CRLB）的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.     

基于时差和频差的无人机对干扰辐射源无源定位研究

根据单平台和多平台无源定位的特点,结合无源定位对辐射源参数检测要求及工程实现的难易程度,研究以两架无人机为平台,基于 TDOA 和 FDOA 的干扰辐射源无源定位。通过无人机对干扰源定位过程分析及定位误差仿真,提出无人机优化布站方案及提高对干扰源定位精度的方法措施。     

多径信号对伪码扩频测距系统性能的影响

分析了多径效应对伪码扩频测距精度的影响,研究了航天测控系统中多径信号的特征,建立了系统的信道模型。利用MATLAB搭建仿真平台,比较了不同环境下多径效应对测距精度的影响。仿真结果表明：测距误差的均值和抖动随着信噪比的增大而减小,莱斯因子越大,测距误差的均值越小;而多径信号的相对延迟越大,多径信号的数量越多,测距误差的抖动越大。     

基于飞行轨迹的无人机通信信道仿真

通过分析无人机之间无线链路的传播损耗、多普勒频率和多径时延等特征参数,提出一种基于三射线的无人机通信信道模型,并给出了无人机飞行轨迹在不同坐标系中的转换公式及已知飞行轨迹求解信道模型参数的方法。最后针对两种不同的典型飞行场景,对无人机通信链路的多径时延、传输损耗及多普勒频率算法进行了仿真验证,并获得了基于飞行轨迹的无人机空空数据链信道模型。该模型对无人机数据链系统参数选取、物理层算法设计和性能分析等具有重要意义。     

一种LTE信号辅助的导航信号多径消除算法

对于城市环境中的高精度单频GNSS接收机而言,若考虑误差预报处理已抵消电离层误差,则地面传播环境所导致的多径效应将成为系统误差的主要因素。基于现有蜂窝通信的高分辨率信道估计结果,针对电波传播的幅度、相位、多普勒等特征提取信道响应函数,在极小误差范围内提供至L波段信号的线性特征映射。相关仿真结果和实测定点化测试结果表明,所提出的算法在不提高GNSS接收机算法复杂度的前提下,可有效降低GNSS信号的多径搜索范围,在高分辨率信道特征支撑下有效分离多径并提高处理能力。     

非视距误差的TDOA/AOA混合定位算法

在非视距（NLOS）误差时,无线网络的目标定位性能急剧下降。提出一种针对NLOS误差的TDOA/AOA混合定位算法,首先利用量测值多项式拟合的Wylie鉴别算法辨别出具有NLOS误差的基站,根据NLOS附加时延的统计特性估计出附加时延的均值和方差,并重构到达时间差（TDOA）测量值;然后采用基于泰勒级数展开的TDOA/AOA混合定位算法,得出无线网络联合目标定位的位置估计值。仿真结果证实,该方法在存在NLOS误差下能有效提高无线网络的目标定位精度。     

基于多波束/TDOA技术的双星干扰源定位

单星多波束干扰源定位方法需要在3个以上的同频波束都能接收到干扰源信号的情况下才能实现定位。由于同频波束的数量有限以及干扰源位置的随机性,往往会出现能接收到干扰源信号的同频波束少于3个,或接收增益过低影响定位精度的情况。【目的】针对只有两个可用波束的定位问题以及进一步提高干扰源的定位精度,提出了通过邻星与主星建立基于多波束天线与到达时间差（TDOA）技术的双星联合定位模型。【方法】通过建立双星联合定位模型,并联立出定位方程组证明了该模型的可行性。同时,基于定位几何稀疏精度因子（GDOP）对定位模型的接收增益误差、波束指向误差、到达时间差误差以及位置预测误差4个方面进行了定位误差分析,并使用Matlab进行仿真对比。【结果】仿真实验表明,基于多波束天线与TDOA技术的双星联合定位方法的定位精度明显优于传统的单星多波束定位方法。【结论】基于多波束天线与TDOA技术的双星联合定位方法利用了TDOA对定位精度影响较小的优势,使其代替部分波束参与到卫星定位中,不仅减少了对定位波束数量的需求,而且减少了测量增益的误差与波束指向的误差,大大提高了定位的精度并提升了可靠性,较单星多波束定位更具优势。     

多径多用户环境下超宽带脉冲无线通信系统性能

超宽带脉冲无线电是正在发展中的新型高速无线接入技术。该文首先分析了超宽带发射信号实现多址通信的原理。为了研究在多径环境下的系统性能,引入了确定型两径和统计型S-V两种典型室内信道模型。通过仿真试验得到在此信道条件下系统的误比特率。结果表明,在多径多用户环境下,符号间干扰和多址干扰使系统性能下降;当接入用户数达到一定值后,多址干扰成为降低系统性能的主要因素,采用接收天线分集能提高系统性能。