本文致力于设计一种利用二次雷达应答信号为信号辐射源的陆基多点时差定位系统,并就其中关键技术展开研究。论文在简要介绍二次雷达系统询问和应答信号格式以及基于无线信号的多点定位方法的基础上,对陆基多点定位系统的组成结构进行了详细设计,给出了系统结构中各单元的主要功能和工作模式,以及提高系统定位精度的侦收基站布置方式,并就基于到达时间差TDOA的定位方法进行了深入研究。根据二次雷达询问应答系统的异频收发模式以及多点无线定位技术的特点,主要选择远端侦收基站、询问信号及时钟校准基站、中心处理基站三者作为系统的主体架构;根据定位系统的组成结构和定位精确性的要求,选择基于到达时间差TDOA的定位算法。在此基础上,论文对系统结构中各单元的主要功能、侦收基站的布置方法以及时差定位算法当中的关键和难点问题进行了分析和仿真验证。论文通过对侦收基站TOA单元的信号抽样和过零检测仿真,给出了根据应答信号导前脉冲上升沿的抽样幅度来判断信号到达时间TOA的方法;通过对询问信号及时钟同步校准单元工作原理的分析,给出了同步时钟修正误差求解的流程。给出了反映侦收基站几何布局优劣的定位精度因子的数学模型、计算方法,以及它的下界范围,通过对正方形、星型和正六边形布站在二维定位系统中HDOP值的仿真比较,验证了侦收基站的几何优化布置是系统建设的一个重要一环。论文针对系统中不同定位需求,给出双曲线定位和双曲面定位的算法方程及利用泰勒级数展开法和Chan算法来求解非线性的TDOA方程组的流程,给出了一种循环主站的定位方法,在不需要辅助信息的条件下完成模糊解的消除。并给出了一种泰勒和Chan协同定位的混合算法,就原有的定位算法提出了改进。仿真结果表明,论文提出的系统设计,在实现侦收基站几何结构优化的前提下,使用改进的时差定位解算方法可以实现高精度的定位。