基于相位差的伪线性加权最小二乘短基线定位

对辐射源进行无源定位是电子战领域的一个重要问题。针对短基线时差定位技术对时差测量精度要求很高的难题,提出了一种基于相位差的修正伪线性最小二乘算法。相较于非线性最小二乘法(NLS),修正伪线性最小二乘法的优势是可以得到目标位置表达式,不需要迭代运算,计算效率较高;不需要定位初值,避免了算法发散问题。理论分析和仿真均说明修正伪线性最小二乘法可用于短基线情况下的目标定位。     

五站数据加权融合无源时差定位

在无源时差定位技术中,定位算法和布站形式的选择直接影响着无源定位方案能否 顺利应用于实际工程并满足工程需求。通过对常用定位算法的研究分析,选择了伪逆法和总 体最小二乘算法为求解方法,同时选择了有利于工程实现的五站主站升高的布站方法。五站 定位选择总体最小二乘算法求解,同时对4个辅站进行分组并用伪逆法求解,最后对所有定 位结果进行融合,从而解决了四站定位的无解及模糊问题,并提高了定位精度和稳定度,真 实数据处理验证了其可行性及有效性。     

低轨双星无源探测系统对运动辐射源的快速检测算法

针对时频差体制的低轨圆轨道双星无源探测系统不能对运动辐射源进行定位和辐射源是否运动进行判别问题,提出了一种通过单次观测实现运动辐射源定位与运动性判别的快速算法。该算法利用信号到达角与信号达到时差联合定位结果,结合信号到达频差对平行于大地水准面的匀速运动目标进行运动性检测,使系统在观测量存在误差条件下仍能有效进行目标运动性判别。将其应用到低轨双星无源探测系统中,仿真结果表明算法对速度大于60 m/s以上的辐射源具备优于95%的正确检测概率。     

利用三星时频差的运动辐射源定位与测速方法

针对高轨三星无源定位系统对空中恒定高度运动目标探测的应用场景,提出了一种利用信号到达时差(TDOA)、到达频率差(FDOA)的无源定位与测速方法。详细描述了算法原理、算法处理步骤,利用STK（Satellite Tool Kit）软件结合计算机仿真,分析了时差测量误差、频差测量误差、高程估计误差对定位精度与测速精度的影响。该方法定位精度与测速精度较高,具有一定的工程应用价值。     

基于最小二乘融合估计的双星时频差定位

件下具有测量误差和星历误差时定位精度不高的特点,提出了一种基于多次观测数据的最小 二乘融合估计定位算法,该算法无需增加观测条件即可有效提高辐射源定位精度。分析了测 量误差、星历误差对单参考站单次定位及融合定位精度的影响,推导了测量误差、星历误差 对定位误差的传递公式,提出了含星历误差影响的最小二乘融合估计加权算法。通过Monte- Carlo仿真验证了误差分析结果和定位算法,并比较了加权最小二乘估计定位和单次定位的 性能。仿真试验表明：在相同观测精度条件下,加权最小二乘融合定位可极大地提高辐射 源定位精度,最大提高10倍以上。     

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。     

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。     

双基地制导雷达目标定位的分坐标融合算法

提出了一种用于研究双基地制导雷达目标定位的分坐标参数航迹融合算法。通过利用观 测到的距离和以及角度序列分别建立参数航迹模型间接得到了目标位置序列,有效提高了 目标定位精度。理论分析与仿真结果表明,该方法比简化加权最小二乘算法更具优越性。     

低轨时差频差系统对运动目标的定位能力

战场高速运动目标往往具有高威胁性，现有天基电子侦察手段对此类目标的定位跟踪能力已经难以适应现代战场感知需要。通过研究时差频差定位原理，在现有双星体制基础上构建了三星时差频差定位体制；同时结合卡尔曼滤波算法，实现了对空中高速运动目标的定位和速度估计。经计算仿真，系统对空中高速运动目标的定位精度达到了几公里量级，速度估计误差达到了10 m/s量级，充分验证了方法的工程可行性。通过上述改进，大幅扩展了天基时差频差系统的应用范围，将有力提升天基系统的战场感知能力。     

一种基于二阶锥规划的新时差定位算法

针对传统时差定位算法在量测噪声较大情况下定位性能不佳的缺点,提出了一种基 于二阶锥规划的新时差定位算法。该算法通过凸松弛和引入惩罚项,将难以求解的用户位置 最大似然估计问题转换为一个易于求解的二阶锥规划问题,并将松弛问题的最优解作为用户 位置的初始估计,利用传统的泰勒级数展开法得到最终定位结果。仿真给出了不同基站数目 及量测噪声下算法的定位性能。仿真结果表明,在量测噪声较大的情况下,新算法的定位精 度 仍可以逼近理论克拉美罗下限, 而且算法中惩罚因子的选取范围易于确定。     

IMU辅助的TDOA室内定位

室内环境下，当无线信号受到多径和非视距干扰时，传统的基于到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）的测距模型定位精度不满足室内定位精度要求。为此，提出利用TDOA与低成本的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）相结合的定位方法。在视距情况下，只有TDOA系统工作，但在信号受到干扰时，利用IMU能够在短时间内提供一个准确的相对位置信息的特性，采用TDOA算法对其进行辅助定位，并利用卡尔曼滤波器对它们的数据进行预处理，最后使用扩展卡尔曼滤波器对数据进行处理融合。实验结果表明，提出的算法比传统的TDOA定位具有更高的精度。     

高信号密度雷达脉冲分选算法

利用脉冲重复间隔(PRI)是高信号密度环境下一种主要的脉冲分选去交错方法.文中分析了受到雷达扫描特性影响时,脉冲到达时间(TOA)测量误差对PRI估计及对脉冲分选去交错的影响,提出了一种对脉冲幅度变化不敏感的TOA测量算法和能够克服PRI误差累积的去交错算法.仿真结果表明,该算法适用于高信号密度环境,性能良好.算法已在DSP平台上实现,具有很好的实时性.     

多视角穿墙雷达联合稀疏成像算法

多视角穿墙雷达成像系统利用多个视角的目标回波数据,可以有效提高目标成像重建结果的质量。在建立多视角穿墙雷达联合稀疏信号模型的基础上,提出了一种基于交叉验证技术的删失同时正交匹配追踪成像算法。该算法将每个观测视角雷达单元的测量数据分成重建数据和交叉验证数据两部分,通过进行多次删失同时正交匹配追踪迭代计算实现测量噪声水平估计和成像重建,既减小了各个视角雷达站间的数据通信开销,也摆脱了成像算法对测量噪声水平和场景稀疏度先验信息的依赖。仿真实验结果验证了所提成像算法的有效性和准确性。     

微弱信号多站时差协同检测技术

针对现有时差相关检测方法难以有效检测微弱信号的现状,为提升现有检测系统对微弱信号的检测性能，提出了一种针对微弱信号的多站时差协同检测技术。通过在空间域内将多组时差站的相关结果积累，然后搜索二维网格中的最大值得到检验统计量。分析了检验统计量的概率分布，明确检验统计量在纯噪声条件下服从极值I型分布，依据奈威-皮尔逊（Neyman-Pearson）准则得到了检测门限。蒙特卡洛仿真结果表明，相同条件下，该方法比传统的相关检测的处理增益高约10lgK dB（K为时差线数目）     

超宽带室内定位算法

为了解决室内密集多径环境下人员定位精度差这一问题，设计并实现了一种基于脉冲超宽带与能量检测接收机的信号到达时间估计算法。根据在IEEE802.12.4a标准室内家居环境下得到的超宽带信号，深入分析了信号的偏度、翘度与均方差特性。根据信号特性与信噪比之间的关系，算法能够实现高精度的信号传播时间估计。该算法充分考虑了积分周期与信号传播环境如视距与非视距对信号传播时间造成的影响。通过实验分析对比，该算法对信号传播时间估计具有更好的鲁棒性，目标运动速度和形变具有很好的鲁棒性，能够提供更高的精度。相较于阈值估计算法，该算法在低信噪比环境下最优能够提高10 ns的估计精度。     

基于四阶累积量的到达频率差估计算法

研究了基于四阶累积量的到达频率差估计算法，并给出了该算法的离散实现方法。该算法利用高阶累积量的特性，在相关的噪声环境下，对到达频率差作出了精确估计。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于粒子群优化的数字波束形成算法

波束形成的加权系数求解是一个优化过程,现有算法大多经过多次迭代,计算量大,实现复杂。为降低波束形成算法复杂度,将粒子群优化原理应用于数字波束形成中,提出了基于粒子群优化的自适应数字波束形成算法。该算法将每一组权值作为一个粒子,将阵列加权和的输出信号与干扰噪声比(SINR)作为适应度函数,通过比较各个粒子的适应度值,进行迭代搜索得到最优解。该算法可使天线阵在主波束对准有用信号,同时能有效抑制两个以上的干扰,且对阵列通道误差有较好的稳健性。计算机仿真验证了算法的有效性。     

一种低复杂度的降低MIMO—OFDM峰平比的CARI方法

天线旋转取反算法(CARI)是降低MIMO-OFDM系统峰平功率比(PAPR)的一种性能较优的算法,不足之处是其迭代次数很大。CARI的次最优算法逐次次最优天线旋转取反(SS-CARI)算法虽然可以减小迭代次数,但性能损失又比较大。针对这一问题,提出了一种用滑动窗搜索旋转取反组合的次最优CARI方法,利用滑动窗搜索局部最优的旋转取反组合,既可以避免整体的遍历搜索大大减小CARI算法的计算复杂度,又可以改善SS-CARI的PAPR减小性能。仿真结果表明,该方法能够在系统复杂度与PAPR降低性能上取得很好的折衷。     

地空衰落信道下JTIDS信号信噪比盲估计

针对地空衰落信道下联合战术信息分发系统（JTIDS）信号信噪比的估计问题，提出了一种适用于单脉冲和双脉冲时隙结构JTIDS信号的接收信噪比盲估计方法。首先，利用信道实时最大时延粗估计值确定无符号间干扰的数据区间；其次，基于JTIDS信号脉冲时隙结构中静默时间的保护间隔特性估计噪声功率；最后，根据选定区间数据的自相关函数估计接收信号的信号功率，从而估计出接收链路的信噪比。仿真实验结果表明，取单时隙样本长度时，在巡航、起降两种空中平台状态下，提出估计方法在较宽信噪比范围内具有良好的均方误差估计性能，可满足JTIDS系统的信噪比估计需求。