基于概率的单站多目标无源定位算法

机载单站多目标无源定位是现代电：于侦察领域的重点和难点课题。本文提出了一种基于贝叶斯后验概率最大原理的机载单站多目标无源定位算法。该算法只使用干涉仪给出脉冲序列相位差和载频信息，即可完成对多目标的分选识别和高精度定位，具有定位准确、指示清楚、无需对信号进行预分选的优点。仿真结果表明：在工程可实现的测向、测频精度和考虑载机位置、姿态误差情况下，对于载机一侧的多目标可能达到的定位精度约为距离的2％，是一种具有广阔应用前景的机栽单站无源定位方法。     

一种多脉冲联合处理的塔康辐射源定位方法

根据塔康（TACAN）脉冲序列的连续性，提出了一种基于多脉冲联合测向定位的新方法。该方法仅需两个相距较远的天线阵元，先利用塔康脉冲的特征，建立单个脉冲和多个脉冲间对应的侦测平台、目标飞机以及塔康信标台三者位置关系方程，得到目标方位初始解；利用该初始解，对两阵元干涉仪测向解模糊，得到方位角的高精度解，再代入时差-方位双曲线方程得到目标位置的高精度解。该方法相比传统方法有更高的测向定位精度和更简化的天线布局，有利于工程应用推广。     

有源无源一体模式下目标定位及其精度分析

在分析两站无源交叉测向平面定位的基础上,提出一种测向、时差联合定位的模型, 并分析了其定位原理和精度;推导了组网雷达的探测精度表达公式,并比较了单站、两站、 三站雷达定位精度的差异。在此基础上,结合有源组网探测的优点和无源侦察只被动接收、 不辐射信号的优点,提出了有源无源一体模式下的目标定位模型及其定位精度分析,并对五 站定位中的两种不同情况进行了仿真和分析。仿真结果表明,有源无源一体模式下的目标定 位方式能有效地对目标进行定位并有良好的定位精度。     

基于特征值和灰度关联的双机关联定位

针对双机协同对多目标进行定位跟踪的应用背景，研究了不同侦察平台、不同侦察传感器测向数据的关联和定位问题，提出了一种双机实时关联定位方法。该方法利用各类传感器的关联特征要素建立双机同类型传感器的数据关联模型，利用B 型灰色关联度的纯方位关联算法建立同机不同类型传感器的关联矩阵，结合目标身份信息进行测向结果关联，对关联上的测向结果进行提纯、滤波和交叉定位，最后得到目标定位结果。仿真试验结果证明了该方法的有效性。     

一种利用询问－应答规律对应答机定位的方法

针对双站测向定位系统复杂、同步要求高的问题,根据询问应答机的工作规律,提出了一种对应答机单站定位的方法。根据已知的地面询问站和侦收站位置,通过测量敌我识别询问和应答信号到达时间差和应答信号方位,实现了对应答机的定位;同时分析了定位误差,通过计算机仿真证明了该方法的可行性。在地面询问站已知的情况下该方法对于解决实际工程问题具有借鉴意义。     

多站无源定位系统中的机动目标跟踪算法

针对多站测向无源定位系统提出了一种杂波环境下机动目标的被动跟踪算法———ＣＭＩＭＭＰＤＦ 算法。该算法首先用转换测量的卡尔曼滤波（ＣＭＫＦ）替代了传统的扩展卡尔曼滤波,克服 了后者精度不高易发散的缺点,并将其结合交互多模型（ＩＭＭ）算法及概率数据关联（ＰＤＦ）算法,有效 地完成了多站无源定位系统对杂波环境下机动目标的跟踪。仿真结果证明了该算法的有效性。     

一种三站时差定位的布站优化算法

测量站的布站直接影响时差定位目标的定位精度。针对一定区域目标整体定位精度 的优化,提出了一种三站时差定位的布站优化算法。以水平定位精度因子(HDOP)为定位精度 的 度量准则,建立布站优化问题的多目标规划数学模型,通过构造最小最大评价函数,求解模 型的最优解,从而得到三站时差定位的最优布站。仿真给出了该布站优化算法对某种初始布 站进行优化前后两种布站的HDOP分布图。由仿真结果可以看出,相对于初始布站,最优布站 对目标区定位精度的提高较为明显,验证了这种布站优化算法的有效性。     

多校准站TDOA/FDOA无源定位方法

针对运动目标到达时差（Time Difference-of-Arrival,TDOA）/到达频差（Frequency Difference-of-Arrival,FDOA）定位中的接收站定位误差问题,提出了基于多校准站的TDOA/FDOA定位方法,有效降低接收站定位误差的影响,并推导了该方法的克拉美罗下限（Cramér-Rao Lower Bound,CRLB）。理论分析表明,采用多校准站法能有效降低CRLB,提高目标定位精度。同时,当校准站自身定位存在误差时,也将影响对接收站的校准和目标的定位精度。通过仿真实验定量分析了采用多校准站法对定位精度的改善程度。     

基于压缩感知的卫星干扰源定位

针对传统测向方法实际应用性能较差的问题,提出了一种基于压缩感知的卫星干扰源定位方法。根据干扰信号方位角的空间稀疏性,建立了波达方向(DOA)估计模型,构造出基于阵列流型的过完备原子库和随机单位向量测量矩阵,最后结合信源估计技术和正交匹配追踪（OMP）算法实现干扰目标的方位估计。仿真验证了该方法能同时估计相干干扰信号的强度和角度,适合快速变化的干扰目标定位,并且具有较低的计算复杂度和更好的工程易用性。相关研究对压缩感知理论在卫星干扰源定位中的应用具有一定参考意义。     

运动TDMA系统目标时差定位算法

根据时分多址（TDMA）系统的同步特征,利用TDMA运动目标准周期性信号的到达时间,提出 了3种在三站时差定位系统中实现目标定位的算法。采用目标运动分析的方法,对TDMA目标 位置的可观测性进行分析,提出了目标运动分析时差定位算法,利用目标航迹上多个位置的 时差实现目标的定位。运用目标运动分析测距算法,提出了测距与传统时差定位和目标运动 分析时差定位相结合的两种定位算法。3种定位算法充分利用了目标的运动特性 ,提高了TDMA目标的定位精度,避免了传统时差定位算法中的多解和无解现象。仿真 结果验证了算法的有效性。     

一种稀疏重构的相关干涉仪测向算法

针对基于凸优化模型的相关干涉仪测向算法计算量过大的问题，提出了一种基于稀疏度自适应匹配追踪算法的相关干涉仪测向算法。该算法首先根据压缩感知原理利用传统相关干涉仪算法的测向数据库作为基底将入射信号稀疏表示；接着，根据贪婪算法对信号进行重构，估计入射信号的方位。该算法的优点在于在迭代过程中引入回溯思想，自动调整估计步长，实现计算复杂度和估计精度的平衡。仿真结果表明，相比基于凸优化模型的相关算法，该算法的计算量大大降低，测向速度提升24.6%，特别在多入射信号情况下具有明显优势。     

基于人工鱼群粒子滤波的信号源定位

针对传统粒子滤波算法精度不高、难以满足移动监测车对无线电信号源定位需求的问题,提出了一种基于人工鱼群粒子滤波的信号源定位方法。将人工鱼群算法的优化思想引入到粒子滤波中,通过觅食行为和聚群行为驱动粒子向最优位置移动,改善粒子的分布。结合移动监测车对信号源定位的需要,建立了信号源波达角定位（AOA）的数学模型,在Matlab环境下对人工鱼群粒子滤波算法的信号源定位进行了仿真。实验结果表明,在保证实时性的前提下,该方法定位结果的最大误差为0.101%,定位精度远大于粒子滤波定位方法的估计精度,是一种有效、可行的定位方法。     

基于卡尔曼滤波的三星时差运动目标定位技术

针对三星时差无源定位体制的特点,研究空中运动目标辐射源定位技术。在匀 速直线运动目标模型下,通过改变地球方程参数,利用牛顿迭代算法给出目标的瞬时初始定 位点,并在此基础上利用不敏卡尔曼滤波对运动目标进行跟踪定位。仿真验证表明 ,利用三星时差测量体制和相关滤波算法,可以有效实现空中运动目标的跟踪定位,精度优 于5 km;同时在精确初始值的引导下,滤波算法收敛速度更快,定位精度更高,航迹更 为连续。     

用于步进频连续波雷达旁瓣抑制的自适应CLEAN技术

为了解决步进频连续波雷达中的强目标距离旁瓣掩盖弱小目标问题,对步进频自适应脉压算法(SFCW-RMSMIL)进行修正,并联合修正SFCW-RMSMIL算法和CLEAN技术,提出了一种新的自适应CLEAN算法（A-CLEAN）。该算法解决了弱小目标能量严重压制问题,同时还能精确估计各目标的幅度和位置,提高了雷达对弱小目标的检测能力。最后利用仿真数据、实测数据以及蒙特卡洛实验验证了新提出的A-CLEAN算法的有效性和实用性。     

数字化宽带测向系统中的概率解模糊算法

为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围 ,以实现数字化宽带测向系统,提出了概率解模糊模型和基于最大后验概率的快速算法。仿 真结果表明,该算法解模糊速度快,解模糊能力强,误解模糊概率低,可广泛运用于干涉仪 等需要解相位差模糊的领域。     

基于载波相位的室内AoA/ToF联合定位

当前室内定位的主流方法是基于信道状态信息（Channel State Information,CSI）的AoA/ToF（Angle of Arrival/Time of Flight）联合定位,由于天线数量和带宽的限制,导致其特征参数存在误差。为此,结合CSI中细粒度和多样化的载波相位信息,提出了一种基于载波相位的室内AoA/ToF联合定位算法。首先,基于载波相位和ToF信息构造载波相位定位模型,实现目标初始定位;然后,利用LAMBDA（Least-squares Ambiguity Decorrelated Adjustment）算法消除整周模糊,实现基于载波相位的AoA/ToF联合定位算法,得到目标精确位置;最后,推导了算法定位精度的标准差。通过实验分析了不同参数对定位性能的影响,结果显示,该算法定位精度优于AoA/ToF联合定位,当接收机在用户周围均匀分布时定位性能较好,且基本不受载波相位测量误差的影响,因此具有更好的鲁棒性。     

超分辨测向中奇异值分解的FPGA实现

奇异值分解是超分辨测向技术的核心组成部分，现有的并行实现方案适用范围窄，运算量大，迭代时间长。为了满足测向接收机系统的高实时性需求，结合双边Jacobi算法的交换策略和单边Jacobi算法的求角结构，提出了一种改进的实现方法。该实现方法修正了脉动阵列的收敛性问题，提高了复数矩阵的收敛速度。同时，给出了算法的现场可编程门阵列(FPGA)实现结构。仿真结果证明该方案耗时在百微秒以内，能够应用于电子侦察设备。     

基于非线性最小二乘的三星座时差定位综合算法

提出一种基于非线性最小二乘(NLS)的三星座时差定位 综合算法。该算法不使用WGS-84椭球模型作为定位约束条件,通过对卫星过顶前后的两组弱 观测数据进行综合、配对处理,实现对目标的精确定位。仿真结果表明,该方法不仅对弱观 测数据具有较好的定位精度,而且不受目标高程约束,当目标高程不确定时,仍具有稳健的 定位效果。