多星分布式无源相干定位方法

针对方向性辐射源信号主瓣波束窄测向定位精度不足的问题,提出多星分布式无源相干定位方法。首先,根据参考星接收到的主瓣强信号对辐射源位置进行粗定位,并根据粗定位信息对频移进行补偿;随后,将参考星信号分发至临近卫星,在粗定位范围内对相干星接收到的旁瓣弱信号进行互相关搜索,解算时差信息;然后,采用多星时差定位体制估计辐射源精确位置;最后对提出算法进行了Cramer-Rao下界分析,并通过仿真实验对算法进行验证。仿真结果表明,算法在弱信号信噪比(SNR在-40~0 dB)的情况下,定位误差能够快速逼近Cramer-Rao下界,并且能够有效提高辐射源的定位精度。

无源相干定位系统直达波干扰对消研究

无源相干定位系统中的主要问题之一就是接收机接收到的目标信号回波中的直达波干扰。传统的解决办法是采用自适应天线零陷对准直达波干扰,但广播信号的无源相干定位系统的天线零陷不够低。因此,文中提出了采用双通道对消的办法来抑制直达波,给出了所有的数学推导以及推导过程中的问题,最后给出了实验对消的结果。

无源相干定位系统中的接收机与外场实验

利用电视台发射信号来实现无源相干定位(PCL)的雷达系统,不需要被测目标的辐射信息,仅利用所选电视台的非协同信号,具有显著的隐蔽性和反隐身性是近年来兴起的一种新的无源定位技术。本文着重介绍整个系统模型及其接收部分的实现方法,并给出相关的外场试验结果。

相干噪声快速去除算法及其在声源定位中的应用

针对相干噪声干扰声源辨识问题,将强跟踪滤波器理论与阵列信号采集模型相结合,发展了一种快速估计相位变化的算法。算法引入多重次优渐消因子,能够进一步提取相位残差中的有用信息,使输出残差序列处处正交,且该因子能根据噪声相位差变化自动调节。通过仿真对连续相位突变进行跟踪表明,在参数失配条件下该算法实现了相位差的准确估计,且其性能在宽频范围具有稳定性。通过音箱实验给出了宽频范围内的成像结果,与已有算法对比表明,该算法不仅能够实时消除噪声干扰并可将收敛速度提高一倍以上。本研究实现了对随机变化相位的准确佔计,提升了传声器阵列在相干噪声干扰下的声源实时定位能力。

一种对相干信号源进行定位的特征——投影算法

本文提出了一种新算法,该算法用来对任意几何排列的阵列所接收到的信号进行处理,可以解决信号源相干时的定位问题.文中从阵列的协方差矩阵的特征结构出发,同时利用信号子空间和噪声子空间、应用投影矩阵的特性,提出了一种新颖的迭代算法.模拟结果证明了该算法的成功.

基于对称旋转不变性的非圆相干分布源直接定位算法

针对现有相干分布源直接定位方法中存在的依赖分布模型、计算复杂等问题,该文提出一种基于非圆信号特征的对称旋转不变直接定位算法。该方法首先根据分布源参数化假设建立基于数据域信息的直接位置估计模型,并利用非圆信号特征扩展接收信号的协方差矩阵。然后针对中心对称阵列,证明了相干分布源的确定性角信号分布函数矢量具有对称特性,基于这一特征建立了扩展方向矢量的旋转不变关系;构造了融合多个观测站信息的目标函数,直接估计目标位置,避免了对分布模型的依赖,且降低了待估计参数维度。仿真结果表明,与现有相干分布源定位算法相比,所提算法提高了分布源位置估计精度和效率,避免了对分布模型的依赖,更具实用价值。

基于远程预警雷达的临近空间无源相干定位系统

针对空中高价值隐身目标的探测问题,研究了基于远程预警雷达的临近空间无源相干定位技术。对目标探测距离进行了简单分析计算,给出了系统工作信号处理流程,对其中的主要关键技术进行了梳理。该技术可应用于无线电静默状态下的非协同探测定位系统项目,通过与电子侦察系统多传感器融合可以进一步完善防空体系无源探测网,完成对侦察目标在电子静默情况下的态势判断。

基于变换数据空间的相干脑电源定位算法

不同脑区之间的相互协作对大脑完成认知任务具有重要意义.脑区电活动的相干性被认为是这种协作的表现形式.从头表脑电无创地三维定位相干源有助于了解大脑的内在机制.传统的MUSIC算法不能定位相干源.本文发展了一种在变换数据空间的MUSIC算法用于相干源定位.首先根据先验信息大致估计相干源区的范围,然后设计能压制相干源区的数据变换矩阵.最后在变换后的数据空间定位相干源.不同条件下的计算模拟实验表明,相比其它方法,这种方法具有更高的定位精度,运算速度也更快.

基于联合TDOA/FDOA的单站无源相干定位CWLS算法

针对利用单站实现对运动目标位置和速度的估计精度不够理想的问题,提出了一种基于联合TDOA/FDOA的单站无源相干定位(PCL)约束加权最小二乘(CWLS)算法。首先根据运动目标、观测接收站与机会照射源三者之间构建的联合TDOA/FDOA方程,建立伪线性方程并将其线性化,然后根据目标到观测接收站的距离与目标位置之间的函数约束关系,建立为CWLS定位模型,并采用迭代方法进行求解。仿真实验和结果分析表明,在存在测量误差的情况下,该算法仍然能够逼近克拉美罗界(CRLB)。

利用多普勒信息的无源相干定位技术

利用多普勒频率信息的第三方辐射源对动目标的无源相干定位技术，可获得高精度无模糊等优越的系统性能。在噪声环境中对动目标定位技术通常要求从系统的可观测性，估计性能，定位算法等方面时系统进行描述。文章基于两发一收的T^2／R无源相干定位系统。只利用多普勒频率信息时动目标进行状态估计，分析了系统的Cramer-Rao Bound（CRB）性能，并采用最大似然的估计算法对动目标进行定位。通过在数值单次与统计意义（Monte Carlo）上的仿真实验表明，利用多普勒频率信息的无源相干定位技术是可靠有效的。

基于DOA-TDOA-FDOA的单站无源相干定位代数解

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。

利用校正目标的单站AOA-TDOA无源相干定位算法

针对外辐射源位置误差导致基于角度(AOA)-时差(TDOA)的单站无源相干定位系统定位精度下降的问题,提出一种利用校正目标的外辐射源位置误差校正和目标定位算法。首先,将位置已知的校正目标对应的AOA和TDOA测量方程转化为关于外辐射源位置误差的线性方程,并利用贝叶斯-高斯-马尔可夫定理得到外辐射源位置误差的线性最小均方误差解,从而校正外辐射源的位置误差;其次,利用校正后的外辐射源位置误差及其统计特性,推导目标位置的加权最小二乘代数解;最后,推导了校正目标下的单站AOA-TDOA无源相干定位克拉美罗界(CRLB)和算法的理论误差,并证明了二者的等价性。仿真结果表明算法可以从CRLB的层面上降低外辐射源位置误差对目标定位精度的影响。

基于稀疏贝叶斯推断的密集城区内无人机目标直接定位算法

在当今社会,无人机“黑飞”现象日益频繁,给社会治理和公共安全带来了新的挑战。为了有效打击这一现象,迫切需要采取高精度的定位算法,以确保对无人机目标位置的准确获取。在一些密集城区内,定位设备的阵列天线接收到的信号是无人机经周边大量建筑物所构成的散射体散射后形成的多径分量的叠加,此时不能简单认为由点信源产生的,而是需要将目标建立为分布式信源模型。在这种情况下,如果仍采取传统的直接定位算法,在估计分布式信源位置时会出现性能急剧恶化的问题。针对上述问题,本文提出一种利用稀疏贝叶斯推断对相干分布式信源目标进行直接定位的算法。本算法首先建立相干分布式信源场景下多阵列联合的目标定位模型;对其构建稀疏概率框架,在该框架下对稀疏信号和噪声施加先验信息;之后利用贝叶斯推断方法可以更新迭代出超参数的估计值,进而得到每个网格点上的功率谱值;最后通过多维搜索来获取最大谱峰值处位置,即为信源位置。本文还详细推导了在数据域下相干分布式信源直接定位的克拉美罗下界,为算法的估计性能提供了基准。数值仿真结果表明在相干分布式信源模型下所提算法相比子空间类算法有着更高的定位精度和鲁棒性,在较多阵元情况下定位性能能够逼近最大似然估计算法。

基于均匀圆阵的宽带相干LFM信号定位方法

本文提出一种基于均匀圆阵的宽带相干LFM信号定位方法。首先,算法根据LFM信号在分数阶傅里叶域的能量聚焦性,对接收信号做分数阶傅里叶变换,实现宽带信号的窄带化处理;其次,利用圆阵的虚拟轴向平移形成的相位差构造空间平滑矩阵,完成相干信号的解相干处理;最后,对空间平滑矩阵进行奇异值分解得到相邻阵元接收数据的相位差,结合相位差反演参数估计算法得到二维角度参数估计的闭式解。仿真实验验证了算法对宽带相干LFM信号定位的有效性。

无源相干定位系统中的淹没效应及其消除

针对无源相干定位系统中的淹没效应进行研究,分析了无源相干定位系统接收信号的组成及处理方法,对PCL系统在远距离、微弱目标回波信号被近处强的回波信号掩盖时的性能进行了研究.提出采用ECCC方法估计目标的位置,通过估计目标强回波的幅度、TDOA和多普勒频率,用自适应对消的方法从接收到的信号中对强回波进行抑制.所陈述的方法通过自适应提升了PCL在距离域上的性能.仿真证明了该方法的有效性.

基于解相干MUSIC的相干信源直接定位法研究

针对MUSIC(Multiple Signal Classification)直接定位法(Direct Position Determination)对相干信源直接定位能力下降甚至失效的问题,提出了解相干MUSIC(Improved MUSIC)直接定位算法。在对信源协方差矩阵共轭重构后,采用空间谱搜索方法,实现对相干信源的直接定位。基于解相干MUSIC直接定位法继承了解相干MUSIC算法对相干信源DOA(Di-rection Of Arrival)估计更准确的优点,能够在保证对非相干信源定位精度的同时,减小对相干信源定位的误差。仿真对比结果表明,该算法可用于对相干信源的直接定位,且在信源距离较近、低信噪比、小快拍情况下具有比经典MUSIC更好的分辨力。

近场相干声源三维定位MUSIC算法

近场环境下传统多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法无法对相干声源进行三维位置估计,针对该问题论文提出了一种近场相干声源三维定位算法。首先建立了近场球面波信号接收模型,其次结合空间平滑算法和修正MUSIC算法将矩形阵列分割成数个子阵列,对其协方差矩阵和求复共轭并左右同乘单位矩阵,以此来解决相干信号协方差矩阵秩亏损的问题,最后使用三维MUSIC算法完成近场声源三维位置估计。仿真表明:论文算法可有效地对相干信号进行解相干处理并准确地完成近场相干声源的三维位置估计。

无源相干定位浅析

无源相干定位（ＰＣＬ）是近年来兴起的一种新的无源定位技术，它不需要被测目标的辐射信息，仅利用所选照射器的非协同信号，具有显著的隐蔽性和反隐身性。本文分析了无源相干定位的基本原理，指出了该技术的重要性和进一步研究的重点，并进行了定位精度分析和仿真验证，总结了影响定位精度的原因。

对时差无源定位系统的相干干扰技术

针对时差无源定位系统站间接收的微弱信号,采用相关处理来提取时差信息,提出对其中个别侦察站的转发式相干干扰方法,破坏站间相关处理的信号来源架构,造成相关失配,获取错误时差信息并造成定位偏差,最后验证了实验仿真。