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Joint TDOA and AOA location algorithm 被引量:33
1
作者 Congfeng Liu Jie Yang Fengshuai Wang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2013年第2期183-188,共6页
For the joint time difference of arrival(TDOA) and angle of arrival(AOA) location scene,two methods are proposed based on the rectangular coordinates and the polar coordinates,respectively.The problem is solved pe... For the joint time difference of arrival(TDOA) and angle of arrival(AOA) location scene,two methods are proposed based on the rectangular coordinates and the polar coordinates,respectively.The problem is solved perfectly by calculating the target position with the joint TDOA and AOA location.On the condition of rectangular coordinates,first of all,it figures out the radial range between target and reference stations,then calculates the location of the target.In the case of polar coordinates,first of all,it figures out the azimuth between target and reference stations,then figures out the radial range between target and reference stations,finally obtains the location of the target.Simultaneously,simulation analyses show that the theoretical analysis is correct,and the proposed methods also provide the application of the joint TDOA and AOA location algorithm with the theoretical basis. 展开更多
关键词 passive location joint time difference of arrival tdoa)and angle of arrival (AOA) location direct solution method perfor-mance analysis.
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Direct solution for fixed source location using well-posed TDOA and FDOA measurements 被引量:10
2
作者 LIU Congfeng YUN Jinwei SU Juan 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2020年第4期666-673,共8页
Based on the time differences of arrival(TDOA) and frequency differences of arrival(FDOA) measurements of the given planar stationary radiation source, the joint TDOA/FDOA location algorithm which solves the location ... Based on the time differences of arrival(TDOA) and frequency differences of arrival(FDOA) measurements of the given planar stationary radiation source, the joint TDOA/FDOA location algorithm which solves the location of the target directly is proposed. Compared with weighted least squares(WLS) methods,the proposed algorithm is also suitable for well-posed conditions,and gets rid of the dependence on the constraints of Earth's surface. First of all, the solution formulas are expressed by the radial range. Then substitute it into the equation of the radial range to figure out the radial range between the target and the reference station. Finally use the solution expression of the target location to estimate the location of the target accurately. The proposed algorithm solves the problem that WLS methods have a large positioning error when the number of observation stations is not over-determined. Simulation results show the effectiveness of the proposed algorithm, including effectively increasing the positioning accuracy and reducing the number of observatories. 展开更多
关键词 passive location joint time differences of arrival/frequency differences of arrival(Tdoa/Fdoa)location direct solution stationary emitter well-posed equations
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基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法 被引量:15
3
作者 赵拥军 赵勇胜 赵闯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2336-2343,共8页
针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题... 针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。 展开更多
关键词 无源定位 到达角度和时差 单站 外辐射源 正则化约束总体最小二乘
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一种TDOA/FDOA联合校准定位算法 被引量:1
4
作者 周成 黄高明 +1 位作者 高俊 应涛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期45-49,共5页
针对接收站自身存在定位误差情况下的无源定位问题,提出了一种基于时频差(TDOA/FDOA)的多运动目标定位与接收站校准联合算法。该算法采用加权最小二乘(weighted least-square,WLS)估计器,对目标和接收站的定位值进行联合估计。首先,通... 针对接收站自身存在定位误差情况下的无源定位问题,提出了一种基于时频差(TDOA/FDOA)的多运动目标定位与接收站校准联合算法。该算法采用加权最小二乘(weighted least-square,WLS)估计器,对目标和接收站的定位值进行联合估计。首先,通过引入目标定位假定值和一个中间变量,将高度非线性的无源定位方程进行伪线性化;然后,利用中间变量与目标定位值的关系,改善目标的定位精度。仿真结果表明:由于该算法利用多个运动目标共用同一个含噪接收站阵列这一特性,将多个目标的定位和接收站的校准进行联合考虑,相比于自校准法具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 无源定位 接收站定位误差 联合定位校准 到达时差 到达频差
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基于TOA/TDOA的Ad hoc网络无线定位研究 被引量:7
5
作者 仉树军 李红艳 鲁硕 《电子科技》 2005年第5期44-47,共4页
基于802.11b协议,该文针对Adhoc网络的特点,探讨适合Adhoc网络的定位方案。用TOA法获得定位中需要的时间测量值,从而得到各信标台的距离差;并对所得信息进行分解、综合,用TDOA法得到移动台的位置估计。这在多点定位时降低了矩阵的阶数,... 基于802.11b协议,该文针对Adhoc网络的特点,探讨适合Adhoc网络的定位方案。用TOA法获得定位中需要的时间测量值,从而得到各信标台的距离差;并对所得信息进行分解、综合,用TDOA法得到移动台的位置估计。这在多点定位时降低了矩阵的阶数,加快了运算速度。在此基础上,用适合于运动对象的扩展Kalman滤波算法对位置估计进行了优化,使得定位精度更加准确。 展开更多
关键词 无线定位 doa/tdoa AD HOC网络 扩展Kalman滤波(EKF) 信标台
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基于DOA-TDOA-FDOA的单站无源相干定位代数解 被引量:12
6
作者 黄东华 赵勇胜 +1 位作者 赵拥军 储美娟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期735-744,共10页
针对利用单站接收多个外辐射源信号实现目标定位的问题,该文提出一种基于两步加权最小二乘的到达角度(DOA)、时差(TDOA)和频差(FDOA)联合定位代数解算法。首先,在第1步加权最小二乘估计中,通过引入辅助参数,将非线性的角度、时差和频差... 针对利用单站接收多个外辐射源信号实现目标定位的问题,该文提出一种基于两步加权最小二乘的到达角度(DOA)、时差(TDOA)和频差(FDOA)联合定位代数解算法。首先,在第1步加权最小二乘估计中,通过引入辅助参数,将非线性的角度、时差和频差方程转化为伪线性形式,并利用加权最小二乘得到目标位置和速度的粗估计;而后在第2步加权最小二乘估计中利用辅助参数和目标位置参数之间的约束关系来构造另外一组线性方程,并再次利用加权最小二乘得到目标位置和速度的精确估计。推导了联合角度、时差和频差定位的克拉美罗界。理论分析和仿真结果表明,算法在观测误差较小时的定位误差可以达到克拉美罗界。 展开更多
关键词 无源相干定位 到达角度 到达时差 到达频差 两步加权最小二乘
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基于UKF滤波的FDOA和TDOA联合定位跟踪算法 被引量:6
7
作者 赵侃 漆德宁 《计算机技术与发展》 2012年第5期127-129,133,共4页
三星座时差定位是一个非线性估计问题,当辐射源高程所带来的误差无法忽略时,仍然使用基于WGS-84地球模型的时差定位算法对目标进行跟踪定位的方法具有一定的局限性。当数据残缺时,传统的定位算法无法精确估计高程目标位置。为了提高传... 三星座时差定位是一个非线性估计问题,当辐射源高程所带来的误差无法忽略时,仍然使用基于WGS-84地球模型的时差定位算法对目标进行跟踪定位的方法具有一定的局限性。当数据残缺时,传统的定位算法无法精确估计高程目标位置。为了提高传统的基于三星的时差定位系统的跟踪性能,提出了基于UKF滤波的TDOA/FDOA联合定位算法对单个目标的位置和速度进行估计。仿真结果证明了TDOA/FDOA联合定位算法拥有更好的跟踪性能,以及该算法的稳定性和有效性。 展开更多
关键词 目标跟踪 时差频差 联合定位 无味卡尔曼滤波
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基于TDOA-DOA的多站无源定位系统性能分析 被引量:3
8
作者 秦永 《南昌工程学院学报》 CAS 2019年第3期85-89,共5页
针对基于时差和波达方向无源定位系统,建立了无源定位模型并给出了定位解算方案及其性能分析方法。利用真实无源定位场景对时差/波达方向联合定位和时差定位2种不同方案定位精度进行了仿真,仿真结果表明在实际无源定位系统中时差定位精... 针对基于时差和波达方向无源定位系统,建立了无源定位模型并给出了定位解算方案及其性能分析方法。利用真实无源定位场景对时差/波达方向联合定位和时差定位2种不同方案定位精度进行了仿真,仿真结果表明在实际无源定位系统中时差定位精度远高于时差/波达方向联合定位。 展开更多
关键词 tdoa doa 无源定位
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基于EKF的星地协同测向时差定位算法
9
作者 王哲 《数字通信世界》 2024年第4期12-14,21,共4页
针对无源定位协同化需求,文章提出一种利用到达角、到达时间差的星地协同定位方法,分别研究其定位原理,建立数学定位模型,给出解算方法以及定位精度的表达式,推导基于测向时差参数的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。仿真结果表明该方法能够达... 针对无源定位协同化需求,文章提出一种利用到达角、到达时间差的星地协同定位方法,分别研究其定位原理,建立数学定位模型,给出解算方法以及定位精度的表达式,推导基于测向时差参数的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。仿真结果表明该方法能够达到较高的定位精度;此外,该定位模型仅需单星,避免了传统星载平台定位需要寻找匹配邻星的问题,与机动平台配合,可对辐射源进行快速高效定位,具备一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 无源定位 星地协同 测向时差 扩展卡尔曼滤波
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超宽带系统中基于DFT的TOA/DOA联合估计方法 被引量:3
10
作者 沈超 郭雅娟 +2 位作者 俞家融 杨静泊 徐江涛 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2022年第5期1157-1168,共12页
针对现有的脉冲超宽带(Impulse radio ultra wideband,IR-UWB)系统中到达时间(Time-of-arrival,TOA)和波达方向(Direction-of-arrival,DOA)联合估计精度不足的问题,提出了一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)的TOA... 针对现有的脉冲超宽带(Impulse radio ultra wideband,IR-UWB)系统中到达时间(Time-of-arrival,TOA)和波达方向(Direction-of-arrival,DOA)联合估计精度不足的问题,提出了一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)的TOA和DOA联合估计方法。该算法首先在频域上对接收信号建模,通过DFT处理频域接收信号的协方差矩阵得到两根天线的TOA粗估计结果。然后通过设计补偿矩阵对时延向量进行相位补偿。搜索可得粗估计结果的补偿值,进一步对TOA参数作出精确估计。最后根据两根天线的到达时间差与DOA之间的关系得到信号的DOA估计值,从而实现TOA和DOA的联合估计。仿真结果表明,所提算法的参数估计性能优于矩阵束算法和传统传播算子算法,且该优势随着信噪比的增大更为明显;同时所提算法无需复杂的特征值分解以及广义逆求解步骤,更易于工程实现。 展开更多
关键词 脉冲无线电超宽带 离散傅里叶变换 TDA和doa的联合估计
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一种新的多站时差频差联合定位技术 被引量:7
11
作者 侯燕 王煜 +1 位作者 舒汀 陈新年 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第7期18-23,共6页
提出了一种新的时差和多普勒频差联合定位的方法,该方法首先使用时差定位估计出目标的运动方向,在估计出目标运动方向后使用多普勒频差定位技术来修正时差定位中估计出的目标位置,从而进一步提高定位精度。文中通过计算机仿真模拟出不... 提出了一种新的时差和多普勒频差联合定位的方法,该方法首先使用时差定位估计出目标的运动方向,在估计出目标运动方向后使用多普勒频差定位技术来修正时差定位中估计出的目标位置,从而进一步提高定位精度。文中通过计算机仿真模拟出不同布站、不同时差或者频差参数测量误差情况下定位误差变化图,仿真结果证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 无源定位 时差定位 频差定位 时差频差联合定位
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多站时差和多普勒频差联合定位技术 被引量:10
12
作者 潘琴格 严盟 廖桂生 《雷达科学与技术》 2005年第6期332-335,共4页
讨论了多站时差(TDOA)和多普勒频差(FDOA)无源定位技术,并将时差定位与多普勒频差定位结合起来,提出了对运动目标的时差-多普勒频差联合定位思想。仿真结果表明,这一方法是可行的。
关键词 无源定位 时差定位 多普勒频差定位 时差-多普勒频差联合定位
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基于外辐射源雷达系统的目标定位算法 被引量:7
13
作者 王超锋 尹锦荣 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第10期18-21,共4页
基于外辐射源的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,具有反侦察、抗干扰、反隐身和防反辐射导弹等潜在优势,因此利用外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是目前国际上比较热门的一个研究课题。提出了一种基于外辐射源的单... 基于外辐射源的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,具有反侦察、抗干扰、反隐身和防反辐射导弹等潜在优势,因此利用外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是目前国际上比较热门的一个研究课题。提出了一种基于外辐射源的单站无源定位系统的目标定位算法,借助信号到达的时间差和方位信息,对空中目标进行定位,并进行算法的推导、精度的分析,通过仿真验证了此定位算法的有效性。 展开更多
关键词 基于外辐射源无源雷达 无源定位 到达时间差 到达方位角
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数字地图辅助的双星时差频差联合定位方法 被引量:2
14
作者 郭贤生 万群 +1 位作者 刘霞 杨万麟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第23期11-13,共3页
针对双星时差、频差联合定位精度受高程误差影响较大问题,提出了一种数字地图辅助的定位方法。在推导出初始定位算法的基础上,引入三维数字地图以降低零高程假设导致的定位误差,并给出了该方法的定位误差的理论表达式,仿真结果表明了该... 针对双星时差、频差联合定位精度受高程误差影响较大问题,提出了一种数字地图辅助的定位方法。在推导出初始定位算法的基础上,引入三维数字地图以降低零高程假设导致的定位误差,并给出了该方法的定位误差的理论表达式,仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 时差频差联合定位 数字地图 双星定位 定位误差
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基于DOA和TDOA的单站外辐射源目标跟踪IPKF方法 被引量:4
15
作者 李晶 赵拥军 李冬海 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期229-235,共7页
随着电子战、信息战在现代军事领域的地位日趋重要,基于外辐射源的定位跟踪方法成为现代雷达领域的研究热点。针对通过单站接收多外辐射源信号获取角度(direction of arrival,DOA)和时差(time difference of arrival,TDOA)信息对运动目... 随着电子战、信息战在现代军事领域的地位日趋重要,基于外辐射源的定位跟踪方法成为现代雷达领域的研究热点。针对通过单站接收多外辐射源信号获取角度(direction of arrival,DOA)和时差(time difference of arrival,TDOA)信息对运动目标跟踪的问题,首先推导角度和时差的伪线性观测方程,在通过最小二乘(least squares,LS)算法获取初值的条件下,利用传统的卡尔曼滤波算法实现目标的跟踪,该方法称为伪线性卡尔曼滤波(pseudo-liner Kalman filter,PKF)算法。进一步分析观测方程,提出了利用迭代的IPKF(iterative PKF)目标跟踪算法,并推导其克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)。仿真实验分析说明,该IPKF算法的跟踪精度、收敛速度和稳定性均优于传统的扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法,且迭代次数越多,性能越好,观测误差越小,跟踪误差越接近CRLB。 展开更多
关键词 IPKF 单站目标跟踪 外辐射源 联合时差和角度 CRLB
原文传递
基于角度和时差的单站多外辐射源融合定位方法 被引量:5
16
作者 赵勇胜 赵拥军 赵闯 《信息工程大学学报》 2016年第2期171-177,共7页
针对利用单个观测站接收多个外辐射源信号对静态目标的定位问题,提出了一种基于融合的定位方法。首先依据单个外辐射源,建立时差和到达角的观测方程;然后构建测量误差的概率密度函数,利用最大似然估计得到目标位置的解析解;最后利用最... 针对利用单个观测站接收多个外辐射源信号对静态目标的定位问题,提出了一种基于融合的定位方法。首先依据单个外辐射源,建立时差和到达角的观测方程;然后构建测量误差的概率密度函数,利用最大似然估计得到目标位置的解析解;最后利用最大似然方法将依据单个外辐射源得到的目标位置进行融合,得到目标位置的融合解。仿真结果表明,文章多外辐射源融合定位的克拉美罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)低于单外辐射源定位,联合角度(direction of arrival,DOA)和时差(time difference of arrival,TDOA)定位的CRLB低于仅利用时差定位,且文章算法的定位误差逼近CRLB。系统几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)图表明,影响定位精度的主要因素是测量误差、目标的位置和辐射源个数及位置。 展开更多
关键词 单站多外辐射源定位 联合doatdoa ML 融合 CRLB GDOP
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基于EKF的双站测向/时差联合定位算法 被引量:13
17
作者 李仕云 邓洪权 《无线电通信技术》 2015年第1期38-40,93,共4页
针对目前测向精度不能满足高精度定位需求以及双站测向/时差联合定位单次定位精度差的问题,在双站测向/时差联合定位原理基础上,推导了基于测向/时差参数测量的扩展卡尔曼滤波(EKF)定位算法,并仿真了固定基线构型下所提算法的定位性能... 针对目前测向精度不能满足高精度定位需求以及双站测向/时差联合定位单次定位精度差的问题,在双站测向/时差联合定位原理基础上,推导了基于测向/时差参数测量的扩展卡尔曼滤波(EKF)定位算法,并仿真了固定基线构型下所提算法的定位性能。结果表明,算法能以较快的速度收敛,定位精度相比单次定位提升10倍以上,为低成本、高精度定位系统提供了技术支撑。 展开更多
关键词 测向 时差 联合定位 扩展卡尔曼滤波
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利用时差与到达角双站对机动目标无源定位算法研究 被引量:1
18
作者 司锡才 张莉 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2001年第5期44-46,3-4,共3页
该文提出了一种基于两站到达时间差和一个到达角的无源定位方法。以到达角消除时差定位的多值模糊 ,用最小二乘估计和卡尔曼滤波算法 ,实现对海上机动目标的无源定位和跟踪。
关键词 导航 时间差 到达角 无源定位 机动目标 接收站 计算机仿真 船舶工程
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双站基于角度和时差的近似无偏定位算法 被引量:1
19
作者 王鼎 林四川 李长胜 《雷达科学与技术》 2008年第5期371-377,共7页
联合角度(DOA)和时差(TDOA)信息对运动目标进行无源定位实质上是一种非线性估计问题。针对将非线性观测方程转化为伪线性方程会产生有偏估计的缺点,该文基于双站定位中获得的角度和时差信息,给出了一种对三维空间目标定位跟踪的近似无... 联合角度(DOA)和时差(TDOA)信息对运动目标进行无源定位实质上是一种非线性估计问题。针对将非线性观测方程转化为伪线性方程会产生有偏估计的缺点,该文基于双站定位中获得的角度和时差信息,给出了一种对三维空间目标定位跟踪的近似无偏估计滤波算法,它只需要对一对矩阵束进行广义特征分解,即可获得目标坐标和速度的估计值。计算机仿真结果表明,相比有偏估计滤波算法,如伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法或者最小二乘(LS)算法,该算法具有更高的定位精度,并且当观测误差增大时,其优势更加明显。 展开更多
关键词 无源定位 角度 时差 近似无偏估计 广义特征分解
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基于GDOP分析模型的双星无源定位系统精度研究 被引量:3
20
作者 刘洋 刘晓波 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第4期7-13,85,共8页
双星无源定位系统因其良好的隐蔽性能和高效的定位特征,被广泛地应用在现代化电子对战中。定位精度是决定该系统定位可靠性的重要指标,因此如何确定系统定位精度是双星无源定位系统研究的关键。本研究以双星无源定位TDOA/FDOA联合估计... 双星无源定位系统因其良好的隐蔽性能和高效的定位特征,被广泛地应用在现代化电子对战中。定位精度是决定该系统定位可靠性的重要指标,因此如何确定系统定位精度是双星无源定位系统研究的关键。本研究以双星无源定位TDOA/FDOA联合估计模型为基础,利用几何稀疏误差(GDOP)分析方法,建立双星无源定位系统精度分析模型,对比分析了不同因素对双星无源定位系统精度的影响,研究系统定位精度特性,得出了定位精度曲线。 展开更多
关键词 双星无源定位系统 GDOP分析模型 Tdoa/Fdoa联合估计
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