面向TDOA被动定位的定位节点选择方法

该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点选择问题转化为最小化位置误差协方差矩阵的迹这一非凸优化问题。然后,将非凸优化问题凸松弛并化为半正定规划问题,从而快速有效地求解出最优的定位节点组合。仿真结果表明,所提节点优选方法的性能非常接近穷尽搜索方法,而且克服了穷尽搜索方法运算复杂度高、时效性差的不足,从而验证了所提方法的有效性。     

侦察雷达天线扫描周期对抗估计方法

针对传统侦察雷达天线扫描周期估计方法精度不足的问题,提出一种基于单架旋翼无人机对多普勒雷达天线扫描周期精确估计的新方法．通过对无人机所接收雷达脉冲信号的处理,采用范数逼近的方式,分别用拟合平均法和平均拟合法在接收端有效地重构出雷达天线的主瓣波束方向图,并以此为基础精确估计目标雷达天线的扫描周期参数．仿真实验以实战雷达作为目标源,验证了所提方法的有效性和鲁棒性．结果表明,当接收信噪比较高时,平均拟合法可更好地接近甚至达到克拉美罗下界性能．     

流星余迹通信最佳传输帧长设计

在分析流星余迹通信原理及其传输信道物理特性基础上,根据流星余迹电子线密度的分布特性,构建出流星余迹信号初始接收功率的概率密度函数.针对以信号帧为单位的自适应变速率传输机制,推导出欠密类余迹平均信息通过量与传输帧长的关系,提出最佳帧长设计原则,得到自适应传输帧长的理论最佳值.仿真结果表明,在满足通信可靠性及实时性的要求下,所得最佳帧长能使系统平均信息通过量达到最大,有效提高流星余迹信道利用率.     

基于双星TDOA和主星DOA的空中动目标联合定位技术

现有基于星载的空中动目标定位方法工程实现复杂度与代价过大,本文提出了一种应用于空中动目标定位的新型双星定位技术,联合双星到达时差信息（TDOA）和主星来波方向信息（DOA）可以获得目标的三维定位.通过矢量求解方法,建立了空中动目标定位的数学模型.同时,在考虑多种误差因素的前提下,建立了用于Monte Carlo分析的定位误差模型.最后,以空间站及其辅星作为应用场景进行了算例仿真.结果表明该技术能够实现空中动目标的地面航迹和三维位置的精确估计,可应用于空间站与卫星联合的空中动目标联合定位系统.     

基于合成孔径阵列的雷达辐射源被动定位技术研究

本文引入被动合成孔径天线阵列新概念,将不同时间位于不同飞行位置的同一接收机视为合成孔径天线阵元,充分利用小型飞行器的空间运动特性及雷达脉冲信号的周期旋转特性,给出雷达辐射源信号虚拟到达时间差精确估计方法,并给出基于虚拟到达时间差的雷达辐射源被动定位方程构建方法及闭式求解算法,以实现雷达辐射源的快速可靠定位.计算机仿真验证了所提算法性能,并证明本文算法针对搜索警戒雷达等脉冲规律稳定的雷达辐射源具有较高的定位实用价值.     

基于TDOAs与GROAs的多信号源被动定位

为提高感知节点位置模糊条件下多目标被动定位结果精度,提出基于TDOAs与GROAs的混合定位代数闭式解算法,该算法联合估计未知信号源位置与带误差感知节点位置,利用TDOAs与GROAs所包含的相同感知节点位置误差信息提升定位精度,并推导得到基于TDOAs与GROAs多目标混合定位的克拉美罗下界(CRLB),仿真结果表明,所提算法能较好的达到CRLB,并且GROAs信息的引入给多目标定位精度带来明显性能提升.     

基于TDOAs与FDOAs的多信号源及感知节点联合定位算法

感知节点存在位置误差与速度误差的情况下,本文采用信号到达时间差(TDOAs)与到达频率差(FDOAs)信息,针对多信号源被动定位与感知节点进行位置及速度的同步优化问题进行了研究.在Sun和Ho前期工作中,只对多个不相关信号源进行了定位,并没有同时给出感知节点位置及速度的优化解,在很多实际应用中,对多个信号源进行被动定位的同时需要对感知节点的位置及速度信息进行优化;本文所提出的算法对前期算法进行了提升,被定位信号源与感知节点的位置及速度可同时较好地达到克拉美罗下界(CRLB);计算机仿真对本文理论推导进行了验证.     

基于TDOA与GROA的信号源被动定位偏差消除技术

本文针对Ho提出的基于TDOA（Time Difference of Arrival）与GROA（Gain Ratio of Arrival）信号源定位的代数闭式解,提出两种偏差消减方法.首先对其闭式解偏差进行了推导,然后给出BiasRed法与BiasSub法两种偏差消减算法,BiasSub法从Ho给出的解中直接减去期望偏差,BiasRed法通过分析误差表达方程并引入二次约束来提升定位估计精度;分析表明两种方法均可针对远距离信号源,在较小高斯误差情况下有效消减定位偏差,BiasRed法可将偏差降低到最大似然估计算法的水平;计算机仿真分析验证了所提算法的性能.     

TDoA定位盲区分析与节点部署策略研究

以克拉美罗下界(CRLB)作为定位精度衡量指标进行分析，探讨到达时间差(TDoA)定位场景中定位盲区的产生条件，分析不同因素对定位盲区的影响。此外，以无线传感器网络(WSN)所覆盖区域的平均CRLB为目标函数，构建了传感器节点优化部署问题，并提出基于定位盲区预判断的遗传算法进行求解。仿真验证了单信号源定位时CRLB的性质以及定位盲区的产生条件和出现区域。仿真结果表明，采用所提基于定位盲区预判断的遗传算法获得的节点部署方案时，定位精度比均匀角度部署提高33.92%，比区域顶点部署提升13.74%，比直接遗传算法提升9.65%。