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作为现代战争克敌制胜的关键一环,电子侦察能够为后方作战中心提供分析战场态势所必需的目标特征、威胁告警以及定位跟踪等情报支援。利用第三方外辐射源展开对特定区域内感兴趣目标的探测与定位,能够在自身不发射电磁脉冲的状态下,实现对特定区域内目标的有效探测与定位,充分展现其战场优势地位。单站无源相干定位(Passive Coherent Location,PCL)技术具有不需要多站之间的同步和各类数据的传输、系统成本低、机动性好、灵活性高等特性,在工程上更加易于实现。因此,本文以单站PCL模型为基础,将无源定位中的到达时差(Time Difference of Arrival,TDOA)和到达频差(Frequency Difference of Arrival,FDOA)两种测量参量作为观测量,以无源雷达领域内的参数估计算法和定位解算方法作为研究重点。利用TDOA/FDOA测量方法得到测量参量,再进一步将两种参量信息构建为非线性方程组,最终求解出感兴趣目标的位置和速度矢量信息,并且验证所采用的求解算法具有良好的鲁棒性。论文的主要内容和工作成果如下:1.针对非高斯噪声环境下利用传统广义互相关(Generalized Cross-Correlation,GCC)方法和互模糊函数法(Cross Ambiguity Function,CAF)进行TDOA/FDOA参数估计引发系统性能不够稳定的问题,提出一种基于最小1-范数准则的TDOA/FDOA估计算法。在给出1-范数相关函数和1-范数模糊函数概念的基础上,提出存在重尾脉冲噪声环境下的TDOA估计算法和联合TDOA/FDOA估计算法。通过仿真实验与结果分析表明,与传统估计方法及分数低阶矩(Fractional Lower Order Moments,FLOM)方法相比,所采用算法能够更好地逼近克拉美罗下界(Cramér-Rao Lower Bounds,CRLB),且在鲁棒性和估计精度等方面均具有显著优势。2.针对单站PCL系统中,利用带宽较窄的外辐射源信号无法实现对系统TDOA参量精确测量的问题,提出一种基于最大似然(Maximum Likelihood,ML)模型的仅利用FDOA定位解算方法。首先根据系统模型建立FDOA方程组,然后利用牛顿迭代法实现对搭建的最大似然模型的求解,最终得到相应的位置矢量和速度矢量。同时推导出系统的CRLB,并结合系统仿真结果,验证所采用算法具有较好的定位效果。3.针对单站PCL系统中,利用传统解析方法进行定位时估计精度不够理想的问题,提出一种基于约束加权最小二乘(Constrained Weighted Least Squares,CWLS)的仅利用TDOA定位算法,以及在此基础上改进的联合TDOA/FDOA定位算法。算法利用设定的观测参量,将非线性观测矩阵伪线性化,进而搭建为CWLS无源定位模型。同时利用推导出的CRLB,结合所构建系统的仿真,验证所采用的算法拥有较为优越的定位效果。此外,对PCL系统中外辐射源数目、几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)等高线图等因素的分析表明,除TDOA/FDOA测量误差的影响之外,外辐射源数目、目标所在位置与高度等信息也会对定位精度产生重要影响。