随着空间卫星的广泛使用,射电天文望远镜受到高仰角的干扰越来越多,进一步确定整个天空中卫星干扰源的频率、位置和分布,是有效规划天文观测的重要手段。本文介绍了一种基于时频差对高仰角卫星干扰源定位的方法,即基于时频差信息,将干...随着空间卫星的广泛使用,射电天文望远镜受到高仰角的干扰越来越多,进一步确定整个天空中卫星干扰源的频率、位置和分布,是有效规划天文观测的重要手段。本文介绍了一种基于时频差对高仰角卫星干扰源定位的方法,即基于时频差信息,将干扰源定位解构为时频差联合估计与定位的问题。首先建立用于时频差联合估计的地面接收信号模型,基于四阶最大似然进行到达时间差(time difference of arrival,TDOA)与到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)的联合估计;然后建立干扰源定位模型,根据两步加权最小二乘算法对干扰源进行定位。经过仿真验证,实现了对高仰角快速运动干扰源的定位与轨迹估计,对于300 km高度干扰源的定位误差最小可达到78 m。利用基于联合时频差分析的卫星干扰源定位算法进行射电天文台址无线电环境测量可提升射电望远镜的科学产出,并保障其平稳运行。展开更多
为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感...为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感器时域接收信号进行预处理,进行数据分段和频域变换,将宽带信号转化成若干个多快拍窄带频域信号;其次,根据最佳聚焦矩阵构造准则,构造聚焦矩阵,将各频率对应的信号聚焦到中心频率附近频谱能量最大的聚焦频率,得到聚焦后的接收数据;然后,根据子空间正交性建立关于辐射源位置的最小化代价函数,融合多个聚焦后的代价函数解决衰减系数未知的问题;最后,结合拉格朗日乘子法,通过网格点上代价函数值的谱峰搜索得到宽带辐射源的估计位置.所提方法可以在衰减系数未知的情况下实现相干辐射源的高精度定位,仿真和实际测试结果表明本文所提方法的有效性,在信噪比大于0 dB的四节点多径定位场景中,所提方法的定位性能较其他时差直接定位性能提升了30%以上.展开更多
文摘随着空间卫星的广泛使用,射电天文望远镜受到高仰角的干扰越来越多,进一步确定整个天空中卫星干扰源的频率、位置和分布,是有效规划天文观测的重要手段。本文介绍了一种基于时频差对高仰角卫星干扰源定位的方法,即基于时频差信息,将干扰源定位解构为时频差联合估计与定位的问题。首先建立用于时频差联合估计的地面接收信号模型,基于四阶最大似然进行到达时间差(time difference of arrival,TDOA)与到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)的联合估计;然后建立干扰源定位模型,根据两步加权最小二乘算法对干扰源进行定位。经过仿真验证,实现了对高仰角快速运动干扰源的定位与轨迹估计,对于300 km高度干扰源的定位误差最小可达到78 m。利用基于联合时频差分析的卫星干扰源定位算法进行射电天文台址无线电环境测量可提升射电望远镜的科学产出,并保障其平稳运行。
文摘为了提升分布式传感器场景下对于宽带辐射源的定位效果,本文提出了一种基于到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)的多频率聚焦与融合的相干辐射源直接定位(Direct Position Determination,DPD)方法 .首先,对衰减系数未知的传感器时域接收信号进行预处理,进行数据分段和频域变换,将宽带信号转化成若干个多快拍窄带频域信号;其次,根据最佳聚焦矩阵构造准则,构造聚焦矩阵,将各频率对应的信号聚焦到中心频率附近频谱能量最大的聚焦频率,得到聚焦后的接收数据;然后,根据子空间正交性建立关于辐射源位置的最小化代价函数,融合多个聚焦后的代价函数解决衰减系数未知的问题;最后,结合拉格朗日乘子法,通过网格点上代价函数值的谱峰搜索得到宽带辐射源的估计位置.所提方法可以在衰减系数未知的情况下实现相干辐射源的高精度定位,仿真和实际测试结果表明本文所提方法的有效性,在信噪比大于0 dB的四节点多径定位场景中,所提方法的定位性能较其他时差直接定位性能提升了30%以上.