【摘 要】
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随着无线通信技术的发展,针对通信辐射源的无源定位系统,在日趋激烈的无线电战争中被越来越广泛的运用。针对通信辐射源的无源探测受到人们的关注,成为人们研究的主要方向。无源定位技术,通过接收目标辐射源的信号,得到进行定位的相关参数,从而得到通信辐射源目标的位置信息。本文围绕通信辐射源无源定位算法展开研究,分别介绍了针对通信辐射源的交叉测向定位算法(Direction-Fi
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随着无线通信技术的发展,针对通信辐射源的无源定位系统,在日趋激烈的无线电战争中被越来越广泛的运用。针对通信辐射源的无源探测受到人们的关注,成为人们研究的主要方向。无源定位技术,通过接收目标辐射源的信号,得到进行定位的相关参数,从而得到通信辐射源目标的位置信息。本文围绕通信辐射源无源定位算法展开研究,分别介绍了针对通信辐射源的交叉测向定位算法(Direction-FindingCrossLocalizationAlgorithm,DOA)、时差定位算法(TimeDifferenceLocalizationAlgorithm,TDOA)和时差-测向联合定位算法,并利用卡尔曼滤波算法滤除误差,提高定位精度。具体工作如下:1.对无源定位进行总结概述。比较了无源定位系统与有源定位系统的优缺点;对本文所涉及的无源定位算法进行介绍,分析其长处和不足;对影响无源定位系统作用区域和作用距离的影响因素—接收机的灵敏度和目标信号的峰值功率进行分析。2.分析了针对通信辐射源交叉测向定位算法的定位精度。主要介绍了振幅测向法的原理;推导了二维空间下三站交叉测向定位算法和三维空间下双站交叉测向定位算法;本文通过对模糊区域面积的计算,说明了模糊区域的主要影响因素;同时对交叉测向定位精度进行分析,推导了定位精度的几何精度因子(GeometricDilutionofPrecision,GDOP)。3.分析了针对通信辐射源的时差定位算法的定位精度。介绍了基站间的时间同步的方法,并详细介绍全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)授时方法进行时间同步;介绍了对到达时间测量的方法,分析了差分法和互相关法测量到达时间的原理;介绍了无源时差定位的系统模型,推导了利用牛顿迭代法进行时差定位的方法;推导了定位精度的GDOP,分析了定位精度的影响因素,在不同布站方式下对定位精度的影响。4.对通信辐射源三维空间下利用三站时差-测向联合定位算法的定位精度进行分析。针对定位系统中存在系统误差时的定位算法问题,利用三站得到时差,并辅助俯仰角建立无源定位模型;利用加权最小二乘算法进行无源定位解算,得到目标粗略估计值,然后利用卡尔曼滤波算法,对俯仰角的误差进行估计,滤除俯仰角误差带来的高度方向的误差,得到新的目标估计值,提高了定位精度;同时推导了定位精度的GDOP,对联合定位的精度进行分析。
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