外辐射源雷达系统中时延估计算法及仿真

时延估计的方法有经典的广义相关法、自适应法、循环平稳法、高阶累积量法、时频分析法等,重点分析了外辐射源雷达系统中用于时延估计的循环平稳法和相关法,并给出了循环平稳法和相关法用于时延估计的仿真,得出了仿真结果。仿真结果表明,对QPSK信号无法用循环平稳的方法来进行时差的获取,用相关法在极低信噪比条件下检测出目标信号,长时间的信号积累是必需的。     

基于递归扩展直方图的辐射源时差分选方法

多站电子侦察系统中,脉冲信号到达两个接收站的时间差信息可以用于信号分选。针对高重频辐射源引起的虚假聚类和超低重频辐射源累积脉冲数少给时差分选带来的困难,提出一种基于递归扩展直方图的时差分选方法。该方法将时差数据转换成扩展直方图的结构,采用递归的方式序贯地对每个辐射源进行检测和分选,通过扩展运算,同步消除虚假聚类,逐步降低直方图噪声水平,提高了分选正确率。仿真结果表明了该方法的有效性。     

三星系统对地面机动目标无源定位的IMM算法

研究了三星测时差无源定位系统对地面机动辐射源定位与跟踪的滤波算法问题.将IMM滤波器应用到三星时差定位系统中,采用三模型组合的IMM滤波算法,首先通过时差测量参数计算出粗略的定位结果,接下来采用IMM滤波算法逐步估计出机动辐射源的速度和加速度,并修正初始的定位结果,提高定位精度.仿真结果表明,基于IMM滤波器的三星时差定位系统具有较快的收敛时间、较高的跟踪精度和适中的计算复杂度,能够对不同强度的机动目标进行定位与跟踪,很好地解决了三星时差定位系统对地面机动辐射源定位跟踪的算法问题.     

基于高斯和-容积Kalman滤波的高轨双星辐射源跟踪

高轨双星系统可通过测量辐射源信号的到达时差、频差和到达高轨卫星的多普勒频移,跟踪沿地球表面巡航且载频固定、已知的运动辐射源。针对辐射源运动方程和观测方程的强非线性,提出了基于高斯和框架与5阶容积Kalman滤波的运动辐射源跟踪算法GS-5CKF。算法将起始时刻的时差观测量所确定的处于地球表面的时差线按辐射源经度等间隔划分,初始化多个并行的5阶容积Kalman滤波器,线性组合各滤波器每个时刻的输出以获得辐射源运动状态的估计。针对5阶容积Kalman滤波器,提出了相应的非线性测度并引入滤波器分裂与合并,以提高跟踪精度并保持GS-5CKF算法计算复杂度基本不变。仿真表明,相对仅使用单个5阶容积Kalman滤波器和基于高斯和框架但使用3阶容积Kalman滤波器的GS-3CKF等算法,提出的跟踪算法具有更高的估计精度。     

非合作双基地雷达系统中的互相关检测与时差估计技术

介绍了非合作双基地雷达的基本几何关系与信号能量关系,讨论了利用互相关检测技术提取噪声背景中直达波与目标散射回波的时差信息的具体方法,仿真实验模拟了噪声背景中直达波与目标散射回波的互相关检测与时差估计的过程,蒙特.卡罗仿真分析了信噪比、信号脉宽和相关脉冲数对互相关时差估计性能的影响。     

基于谐波小波变换的雷达辐射源识别

雷达辐射源识剐是电子战系统的关键技术之一.分析了放大器的非线性效应,提出用谐波信号幅度之间的约束关系特征进行雷达辐射源识别的方法.针对谐波信号十分微弱的问题,提出采用谐波小波变换对信号进行重构,然后对重构的信号用最小二乘拟合进行幅度估计的方法,提高了幅度估计的精度.最后通过仿真验证了方法的准确性和有效性.     

高轨双星辐射源跟踪的高斯和-容积Kalman滤波算法

针对辐射源运动方程和观测方程的强非线性,提出基于高斯和框架与5阶容积Kalman滤波(5CKF)的跟踪算法GS-5CKF。该方法将起始时刻的时差观测量所确定的位于地球表面的时差线按经度等间隔划分,初始化多个并行的5CKF,线性组合各滤波器的输出获得辐射源运动状态的估计。针对5CKF,提出新的非线性测度并引入滤波器分裂与合并,从而提高了跟踪精度,同时保持GS-5CKF算法复杂度基本不变。仿真表明,相对仅使用单个5CKF和基于高斯和框架但使用3阶容积Kalman滤波器的GS-3CKF等方法,提出的算法具有更高的估计精度。     

长码直扩信号的符号速率盲估计方法

针对长码直接序列扩频(DSSS)信号的符号速率估计的难题,提出了基于相关处理的方法。该方法首先估计长码直扩信号的相关函数二阶矩,然后将相关函数二阶矩的估计作为输入信号进行预处理,以去除扩频码周期处的峰值。对预处理后的信号再次进行自相关处理,则所得的信号的频谱中含有符号速率谱线。理论分析和计算机仿真证明了所提出的算法的有效性。     

调频脉冲信号辐射源多普勒信息提取方法研究

提出了一种基于单脉冲频率及频率变化率联合估计和多脉冲联合估计脉冲重复周期变化率的调频脉冲信号辐射源目标多普勒参数提取方法。该方法解决了无源定位系统数据采样频率与辐射源脉冲重复周期不匹配造成的频率偏差问题,在脉冲到达时间的提取上避免了对脉冲边沿的判断,使得利用中频采样信号计算脉冲重复周期成为可能。介绍对了该方法所采用的频率及频率变化率联合估计关键技术,并在此基础上讨论了该方法所能达到的理论估计精度及误差分析,最后通过仿真试验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于TDOA的双基无源定位方案

多站时差定位是一种较精确的定位方法,通过处理3个或3个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位.论述了多站时差无源定位的基本原理,提出了一种基于陆空平台相结合的TDOA(Time Difference Of Arrival)双基无源定位方案.主要论述了时差双基无源定位的基本原理,以及观测站与空中目标的同步、地面观测站的选择、误差校正等主要问题的实现方案,并给出了参与对目标视察定位的地面观测站的选择算法.此方案定位算法及定位精度仍在研究阶段.     

TDOA被动定位方法及精度分析

本文提出了一种利用多站ＴＤＯＡ信息对辐射源定位的非线性方程组求解方法，该方法简洁准确，无需作迭代运算，计算量小。文中给出了该定位方法的精度分析，最后给出了在具体布站条件下的受控区域内的ＧＤＯＰ分布。     

扩展时差直方图方法研究

论述了扩展时差直方图的原理和基本方法 ,以三站时差定位系统为例 ,介绍了基于参数分割的扩展时差直方图方法的应用 ,并与传统的时差定位系统信号处理方法进行了比较 ,指出扩展时差直方图方法实现实时处理的有效途径     

双站测向与测时差组合定位精度分析

针对无源雷达测向与测时差组合定位问题,提出一种利用前者量测结果为后者构建假量测点和协方差的新方法,并采用凸组合法对测向与假量测结果进行融合,得出综合定位精度的分布。仿真结果表明,该方法能够有效地利用两种完全不同的量测数据,提高目标的定位精度,同时给出的GDOP理论值可以真实反映组合量测的性能,具有一定的应用价值。     

Robust TDOA/FDOA estimation from emitter signals for hybrid localization using UAVs

This paper considers the time difference of arrival (TDOA) and frequency difference of arrival (FDOA)estimation problem for joint localization using unmanned aerial vehicles (UAVs),involving range migration (RM) and Doppler ambiguity within observation interval.A robust estimation method based on interpolation and resampling is proposed.Specifically,the interpolation artificially increases the pulse repetition frequency (PRF).After that,the resampling eliminates the coupling between range frequency and slow time.Finally,a coherent integration step based on inverse discrete Fourier transform (IDFT) is used to achieve parameter estimation and suppress the grating lobes caused by interpolation.The proposed method could be efficiently implemented by fast Fourier transform (FFF),inverse FFT (IFFF) and non-uniform FFT (NUFFT) without parameter searching procedures.Numerical experiments indicate that the proposed method has nearly optimal anti-noise performance but much lower computational complexity than the maximum likelihood estimator,which makes it more competitive in practical applications.     

多站时差定位中的病态性分析及其改善方法

在多站时差定位过程中,传统定位算法在传感器布站不合理的情况下通常会表现出明显的病态性,其导致定位结果不稳定、精度低。针对此问题,首先分析了时差定位过程中病态性产生的物理场景,并通过奇异值分解揭示了病态性的本质;其次根据时差定位观测矩阵的特征值分布特点,提出了一种改进的多站时差定位改善方法,该方法基于LS估计信息矩阵的条件指标进行奇异值修正,兼顾了目标定位的分辨率与方差,能显著提高多站时差目标定位的精度和稳定性,且没有增加系统和算法复杂度;最后将该算法与传统算法进行了仿真比较,结果证明了该算法优越性。     

多径环境下平面时差定位精度分析

从多径环境下时差测量误差的概率分布模型入手,研究了该环境下基于测量误差概率分布的时差定位精度模型,给出了时差定位误差椭圆的位置与大小的计算方法.通过计算机仿真,分别得出了等腰三角形布站和直角三角形布站情况下的定位误差椭圆分布,结果表明:该模型能较为直观准确地反映出多径效应对时差定位精度的影响.     

基于距离差法目标定位的多站雷达优化布局

多站雷达的布局直接影响距离差法目标定位的精度。首先给出多站雷达系统距离差定位的误差协方差矩阵的表达式和计算方法,然后以误差椭球体积最小为布站优化的目标,讨论了多站平面布局对空间目标定位时的优化布站方法,并在平面优化布局的基础上,推出无约束情况下的最优布局。仿真结果与理论分析一致,该结论可以推广到无源定位系统。     

无源时差定位算法研究

给出了新的定位算法以提高对目标的定位精度,解决了模糊和无解的问题。对传统的四站三时差定位算法与单站升高体制下五站四时差定位算法进行了理论分析,并给出了仿真结果。比较了采用单站升高条件下新定位算法与最小二乘定位算法以及传统四站三时差定位算法的定位性能。