时差定位技术是无源定位技术的一重要分支,传统的时差定位技术通常采用间接定位法,也即首先测量目标所辐射或反射的信号到达不同观测站间的时差,然后利用该时差测量值建立定位方程组解算目标位置。在间接定位法中,时差测量的精度直接影响到最终目标定位性能。鉴于此,本文重点研究了时差测量技术。此外,随着集成电路运算能力的增强,计算负荷较大的具有较高定位精度的直接定位技术逐渐受到研究人员的关注,直接定位方法直接利用观测信号估计出目标位置,避免了间接定位法中原本存在约束关系的中间参数估计与位置解算两过程独立执行所导致的定位性能损失。于是本文随后研究了直接定位方法。下面将从时差测量与直接定位方法两个方面简要介绍本文的主要研究工作与贡献。1.在多径环境下,提出了一种利用归一化互谱的子空间高分辨率时差估计算法,该方法不需要估计辐射源信号的波形或功率谱,提高了高分辨时延估计算法的运算效率。2.提出了一种同时利用多站观测信号进行频域盲波束形成的宽带信号时差测量方法,该方法利用定位几何结构对真实时差的约束关系提高了时差估计在低信噪比下的精度。3.推导了系统时钟频率相位误差下的时差估计CRLB与系统时钟相位噪声下的时差估计CRLB,这些结论不但为提高时差估计性能指明方向,也为时差定位系统中根据系统时差测量精度指标选择时钟器件提供了依据。4.在非相干接收下,提出了混频误差与时差联合估计的方法,进一步考虑到混频时钟与采样时钟源自于同一系统时钟的特性,提出了系统时钟误差与时差最大似然联合估计的方法,误差与时差联合估计的方法不但提高了时差估计性能,而且误差估计结果还能用于时钟校准。5.面对多径传播与非相干接收场景,提出了一种基于Gibbs采样的多径时延估计算法,该算法不但多径时延估计精度优于传统方法,而且还能准确估计出多径数。6.提出了基于最小化联合熵的平坦谱信号直接位置确定算法,其定位精度虽不及最大似然直接位置确定算法,但优于传统的间接定位法,且该方法的分辨率高于最大似然直接定位法。7.提出了一种自适应直接位置确定算法,该算法依据梯度下降原理自动寻找辐射源位置,降低了搜索类直接定位法的运算量,同时该算法还能揭示出不同基带观测信号间的信噪比关系。