随着时差估计技术的发展以及GPS对同步技术的很好支持,时差定位技术得到了越来越多人的关注,关于时差定位的算法相继被提出,证实了该定位方法在民用或军事的使用价值,为此,本文继续探索时差提取和时差定位的潜在价值。本文首先研究了脉冲信号时差提取,脉冲信号时差提取一般分为信号分选和单脉冲信号脉冲配对。其中,信号分选环节采用PRI变换法进行主分选。然后针对抖动PRI脉冲信号进行了研究,利用了一种聚类思想的SDIF法和PRI变换相结合的方法成功提取了大抖动PRI脉冲信号的PRI参数信息。脉冲配对采用了一种基于方位角先验信息的角度-空间搜索方法,本法在超视距的背景下重新计算了时差窗,并且利用方位角先验信息可以降低计算复杂度。其次,本文又讨论了非周期连续信号的时差提取。首先利用了一种匹配图的思想,将目标所在区域进行网格划分,得到一个标准的TDOA测量值矩阵。然后又利用了压缩感知中的方法来进行稀疏恢复,从标准的匹配图中选出和目标最为接近的时差值。最后,对该法进行改进,使得其可以适应多源连续信号。接着,我们提出了一种基于地波的新的超视距TDOA定位模型,同时提出了一种改进的半定规划算法,称为G-SDP。如果目标和基站都在地球表面上并且彼此相距较远,则信号的传播路径是沿着地表的一条曲线而不是直线,因此使得传统的定位模型精度下降。为了克服这个问题,本文提出了一种新颖的定位模型,以实现对SDP算法的改进。这里主要利用了一种迭代技巧来获得更好的性能。最后,本文对地表目标自身存在的约束问题进行了讨论,以往对地表目标的约束都是等式约束,显然这与事实有出入。对此,本文对等式约束进行放缩,最终使得G-SDP2算法在不等式约束的条件下也达到了需要的效果。