利用深海目标方位-频率测量的粒子滤波TMA方法

水声信道的多途效应、空间选择性衰弱和传输损耗较大等特性,导致深海被动目标定位在缺乏声场信息的条件下,出现方向辨识模糊、定位精度不高和目标参数估计难以收敛等问题。为此,文章提出了一种依赖于波达角和多普勒测量的粒子滤波被动目标定位方法。通过运用递归非线性滤波技术和序贯蒙特卡洛模拟,该方法能够有效地估计目标定位参数。仿真实验结果证实了该方法在收敛速度和定位精度方面的优越性。文章方法在海洋搜救和导航定位等领域具有一定的理论意义和实际应用潜力。

基于交替方向乘子法的频率-码型联合捷变波形优化设计

针对频率-码型联合捷变雷达信号脉压后存在的距离维旁瓣过高问题,采用基于模糊函数模型下的积分旁瓣(ISL)作为衡量波形优化效果的量化指标,推导了频率-码型联合捷变雷达信号及其模糊函数表达式,建立了以最小化ISL为准则的波形优化设计模型,并采用交替方向乘子法对模型进行求解。仿真结果表明该算法在实现波形优化的同时,在优化效果及优化效率上相比于遗传算法得到进一步提高。

基于方位-频率及多阵方位的无源目标跟踪性能研究

研究了两种利用多维信息的目标运动分析（ＴＭＡ）方法：方位－频率ＴＭＡ和多阵联合纯方位ＴＭＡ，应用Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ（Ｇ－Ｎ）和Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ（Ｌ－Ｍ）相结合的最优化方法，分析了最大似然估计（ＭＬＥ）算法的跟踪性能，进行了仿真实验．研究结果表明利用多维信息的ＴＭＡ虽然克服了常规纯方位ＴＭＡ需要观测平台机动的限制，但其应用并不具备普遍性。

未知噪声背景下的波达方向及载波频率三维联合估计方法

设定了一个具有信号子空间旋转不变性的传感器阵列以及一个任意流形的参考阵列 ,充分利用其加性噪声之间的无关性 ,提出了一种基于总的最小平方意义下的三维基准 -参考 ( 3D Fidu-cial- Referential) UN- ESPRIT算法 ,以完成在未知相关噪声背景下的二维波达角及载波频率 3D联合参量估计的任务。该方法不需要一般 UN- ESPRIT方法对于两组传感器必须具有相同阵列流形以及旋转不变性的要求 ,可以同时获得波达方向与载波频率的估计 ,且无需任何谱峰搜索过程。计算机仿真试验也证实了算法的有效性 ,并给出了较好的仿真结果。

方位-到达时间联合TMA的可测性分析

针对在三维空间做匀速运动的目标,应用非线性系统的可测性理论,对方位-到达时间TMA(目标运动分析)的可测性进行了分析。基于方位和到达时间方法的单站无源定位技术,是通过观测站接收目标辐射源两次TOA(脉冲到达时间)测量之间由于目标运动所造成目标与观测站之间的径向距离发生变化的信息,对目标进行定位。结果表明在观测站与辐射源间的方位角和俯仰角变化率不能同时为零的情况下,观测机不必做机动就可以实现观测。

基于长合成孔径的辐射源成像定位算法

考虑到单平台测角的定位精度随目标的距离增加而下降、远距离处的方位定位精度有待提高的问题,该文提出了一种基于长合成孔径的辐射源定位算法。该算法将合成孔径成像的概念引入到辐射源无源定位中,通过平台的移动形成长的虚拟孔径,以合成孔径雷达的方式处理数据,获得很高的方位定位精度。对于单频辐射源,接收信号在方位上等效为线性调频信号,其调频率与辐射源的距离成反比,通过距离搜索和方位聚焦的方法在距离-方位域完成信号聚焦,直接获得辐射源2维成像定位结果。针对宽波束侦察的特点,分析了低采样率下调频率距离-方位的耦合关系,并提出了信号角度估计和2维成像定位的方法。理论推导和实测数据处理结果验证了该定位算法的有效性。

粒子滤波算法在单站无源定位中的应用

单站无源定位是目标跟踪领域的一个研究热点问题。首先介绍了采用增加观测信息量的方法来实现单站无源定位的技术,即方位/多普勒频率联合定位方法,对其定位原理以及实现进行分析讨论。引入一种新的滤波器—粒子滤波器方法(Particle Filter,PF)探讨了海面上运动的观测平台对远距离运动目标定位的应用背景,对目标的原始定位结果进行滤波处理,以减弱测量噪声的影响,提高定位的精度。仿真结果表明了这一处理算法的有效性以及高精度。

基于图信号处理的频控阵雷达目标定位方法

针对现代雷达应用对目标高精度测角和测距的需求,该文将图信号处理(GSP)应用于频控阵(FDA)雷达目标定位中,提出一种基于图信号处理的频控阵雷达目标定位新方法。首先,基于频控阵雷达几何模型及回波数据间的信号关联性构建回波数据的图信号模型,进而利用图傅里叶变换对上述图信号作图谱分解,构建2维谱峰搜索优化函数,最终有效获得目标的方位角-距离联合估计。仿真实验结果表明,该算法能够正确估计出目标的方位角和距离信息;在相同仿真条件下,算法的估计精度优于同类算法且提升了对弱目标的定位性能。

单站无源定位技术综述

利用单观测站来实现辐射源的精确定位跟踪一直是人们研究的重要方法 ,在电子战 ,特别是电子情报和电子侦察中具有重要的战略、战术应用潜力。介绍了单站无源定位跟踪的几种方法。

2014年新疆于田M_S7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

2014年2月12日在新疆于田县发生了MS7.3地震,主震前一天在震区发生了MS5.4前震,震后余震活动频繁,由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂,台网常规定位结果精度有限,很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据,采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构,建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上,联合震相到时和方位角对2014年于田MS7.3地震序列(从2014年02月11日—2014年04月30日,共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示,(1)重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂)靠近,两者相距5.4km,主震位置为36.076°N、82.576°E,震源深度为22km,前震位置为36.055°N、82.522°E,震源深度为19km;(2)本文重定位结果显示,余震序列沿NEE-SWW展布,优势分布长度约73km、宽度约16km,平均震源深度为14.8km,其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端,这部分余震中少数沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布,绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布,位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布,但发生在地表破裂带的余震极少;重定位后,位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向,与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂走向一致;(3)沿重定位剖面的地震分布,可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒—肖尔库勒断裂倾向反向,南肖尔库勒断裂的倾向为SE,阿什库勒—肖尔库勒断裂的倾向为NW,这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的性质认为,2014年于田MS7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂.