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MGEKF的单站无源定位跟踪算法

单站无源定位跟踪技术具有隐蔽性强、设备简单,系统相对独立等优点,有着广阔的应用前景.为了提高定位精度和收敛速度以满足实时化需求,在现有的基于多普勒变化率的单站无源定位算法的基础上.详细推导了基于MGEKF的定位算法以解决EKF算法的不稳定性,并通过计算机仿真比较了两种算法的性能,结果表明MGEKF定位算法提高了定位精度、收敛速度和稳定度,定位结果能够满足实际需求.     

方位/多普勒频率联合单站无源定位方法

在传统的无源定位技术基础之上,采用增加观测信息量的方法来实现单站无源定位,即方位/多普勒频率联合定位技术.该方法通过测量得到的多普勒频率提取目标的径向速度信息,再结合测角系统所测得的方位信息对目标进行定位.在对其定位原理分析讨论之后予以实现,最后通过计算机仿真实验证明这种定位算法具有较高的定位精度.     

无源单站定位技术研究

无源定位技术已成为现代化战争中对抗"四大威胁"的关键技术。在研究目标来波方向(DOA)与多普勒频率的基础上,提出一种基于最小二乘估计的运动目标单站定位跟踪方法。经计算机仿真表明,该方法不仅能对运动目标进行定位,而且能对运动目标的速度、航迹等进行估计。     

一种改进的机动辐射源单站无源跟踪变维滤波算法

针对机动辐射源的单站无源跟踪问题,提出了一种利用多普勒频率变化率和角度测量,结合匀速(CV)模型和Singer模型对机动辐射源进行跟踪的改进变维滤波(VDF)自适应算法.在该方法中引入了模型最短生存期概念,即利用模型最短生存期和机动检测结果联合控制VDF模型切换,改善VDF的滤波性能.对改进VDF方法和交互多模型(IMM)方法进行了仿真比较,结果表明,改进VDF方法减小了运算量,能够得到与IMM方法相当甚至更好的跟踪效果.     

基于DOA/多普勒信息的单站无源定位

基于运动辐射源的到达方向(DOA)和多普勒信息,在建立目标运动模型和测量方程的基础上,分别研究了基于DOA/多普勒频率以及DOA/多普勒频差的定位算法.计算机仿真结果表明,给出的定位算法是正确的,基于DOA/多普勒信息对运动目标的单站无源定位技术是可行的.     

一种改进固定单站无源定位模型性能分析

针对固定单站无源定位中的DPFRC算法无法对目标辐射源速度进行直接解算的问题,将多普勒频率引入观测量之中,提出一种改进的固定单站无源定位模型,并通过卡尔曼滤波对定位结果进行平滑处理。将改进模型与原有模型及另外一种可对速度进行直接解算的DDFRC模型进行了仿真比较,对不同距离、不同采样间隔和不同观测精度下3种模型的性能进行了仿真分析。仿真结果表明,相比于另外两种定位模型,改进模型具有更为广泛的应用环境和更好的鲁棒性。     

适用于GPU处理的长更新周期卫星导航信号载波相位跟踪环路

针对短环路更新间隔下GPU处理效率受限而长更新间隔下传统跟踪环路在高动态场景下不稳健的这一矛盾,提出一种可适应高动态场景的长更新间隔载波相位跟踪算法,该算法设计了一种低复杂度线性调频信号参数估计方法,实现跟踪初始阶段多普勒及变化率的精确估计进而消除大部分信号动态,在跟踪过程中采用4阶卡尔曼滤波对残余信号相位及动态进行精细跟踪。经仿真验证,200 ms更新间隔下,可实现多普勒一次/二次变化率分别达800 Hz/s、64 Hz/s²正弦运动场景下载波相位的快速稳定跟踪,1次更新即可收敛,跟踪灵敏度低至23 d B-Hz,相位跟踪精度远优于传统3阶锁相环路。     

数-频变换

导弹发射后,为了在捕获目标时,立即能对目标进行速度跟踪,必须将与发射瞬间的距离变化率(R)成比例的多普勒信号频率送到导引头的速度跟踪电路,以使速度跟踪电路在导弹发射后不需要搜索就进入对所选定的目标进行跟踪。本文所讨论的就是将由计算机算出的数字量形式表示的目标现在点距离变化率(R)变换成与之成比例的多普勒信号频率(f_a)。我们称这一数一频变换装置为多普勒信号通道。     

基于相位差变化率方法的单站无源定位技术

无源定位技术有着广阔的应用前景 ,文中在现有单站无源定位方法的基础上 ,介绍了相位差变化率定位法。该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差获取目标的方向信息 ,利用对应的相位差变化率获取目标的径向距离信息 ,从而实现对目标的实时高精度交叉定位。还给出了观测平台水平直线匀速飞行且无飞行姿态变化条件下的定位表达式。仿真结果表明 ,该方法是一种极具发展前途的单站无源定位方法     

高阶BOC信号电离层色散效应的模拟算法*

导航信号模拟器需要模拟电离层引起的信号延时和色散效应,对于传统BPSK信号,模拟器基于单频假设,通过直接调整码相位和载波相位之间的相对关系来模拟电离层的影响。新一代卫星导航信号广泛采用的BOC (Binary Offset Carrier)调制信号具有更宽的带宽,作单频假设会引入不可忽略的电离层延迟建模误差。论文提出了基于双边带模型的高阶BOC信号高精度模拟方法,并仿真验证了算法的正确性。该方法可应用于导航信号模拟器实现BOC信号电离层色散效应的模拟。     

电离层色散特性对导航信号接收的影响

电离层是一种典型的色散介质,会对导航信号产生延迟,且不同频点处的电离层延迟互不相同。实际应用中通常只考虑接收信号中心频点处的电离层延迟,而忽略信号带宽范围内的电离层色散特性。建立了电离层色散特性的对导航信号接收的影响分析模型,并定量地分析了电离层色散效应对BPSK(10)、BOC(14,2)以及AltBOC(15,10)等宽带导航信号的影响。分析表明电离层色散效应对BPSK(10)信号的影响可忽略不计,对高阶BOC信号会产生一定程度的与电离层特性相关的相关损耗及载波跟踪偏差,其中AltBOC(15,10)产生的相关损耗最高约1.4dB,载波相位跟踪偏差最高约0.374π。     

基于移频卷积的合成孔径雷达干扰技术研究

针对合成孔径雷达(SAR)信号存在着距离和多普勒频率之间耦合的特点,提出了一种利用DRFM进行SAR雷达信号的存储,并加入多普勒频移进行脉冲叠加噪声卷积的SAR干扰新方法.通过真目标回波与滞后方向的假目标回波交叠,形成了类似于噪声的距离维压制干扰;在复制的干扰脉冲上叠加一个窄带的噪声信号,造成方位维的模糊来进行方位维干扰,达到对SAR的二维相参压制干扰效果.     

多路中频数字化DS-CDMA空地数传系统的设计

提出一种基于软件无线电的多路中频数字化DS-CDMA空地数传系统设计方案.发射通道将信息分解成16路并行码后用相互正交的PN码分别扩频,再由多通道数字上变频器AD6623完成BPSK调制,最后进行中频合成.接收通道在对16路接收信号并行解扩后再合并得到原始信息.     

基于振动信号提取柴油机低频排气噪声特征研究

针对柴油机低频排气噪声的频率与强度很难准确地用理论计算等困难 ,试验研究了柴油机排气管内低频排气噪声信号与排气管壁上振动信号的相互关系 .结果表明 ,低频范围内 ,振动信号与噪声信号几乎呈现周期性的完全相干 ,在相干频率处振动信号能反映排气噪声的类周期性 .     

应用瞬时谱分析方法验证近炸引信的数字仿真模型

在分析某型近炸引信的工作原理和数字仿真模型的基础上，应用瞬时谱方法分析多普勒信号的瞬时平均频率，验证了近炸引信的数字仿真模型。结果表明瞬时谱是分析多普勒信号这类时变频非平稳随机信号的有效方法。     

收发同源设备中相位噪声对信号的影响分析

收发同源设备中信号经过下变频、A/D采样、数字信号处理、D/A恢复和上变频等流程,本文给出了相应的信号传输模型,并针对频标相位噪声对信号通过的影响进行了分析,基于上、下变频时刻频标相位噪声发生变化的分析,推导出了频标相噪对信号经过收发同源设备所产生的影响表达式,并得出结论:由于频标相噪的存在,使得信号通过收发同源设备后伪码速率和载波均被引入一个与频标频率变化率相关的因子,可视为引入了多普勒偏移量,并明确给出了该偏移量的表达式。该结论与普遍认为的收发同源可以完全抵消频标相噪的影响有较大区别,实验验证结果较好地吻合了理论分析的结论。     

基于变频转发RDSS信号模拟的参数生成算法

近年来,有源与无源体制兼容型的RDSS接收机技术的迅速发展对与之匹配的高精度卫星信号模拟器的研制提出了迫切需求.模拟器主要包含卫星轨道仿真、用户轨迹仿真、误差建模、信号生成参数计算等模块.其中信号生成参数的模拟是需要解决的一项关键技术.但由于RDSS卫星导航系统的信号播发具有变频转发的特点,使得信号参数的模拟变得比GPS等直播式系统复杂.为此,提出了一种适合变频转发的卫星信号生成参数算法,并推导了多普勒频移参数计算公式.仿真实验结果验证了文中算法的正确性.     

双基地MIMO雷达多目标的时延估计方法

现有的双基地MIMO雷达目标角度和多普勒频率估计算法都要求已知目标的时延,然而实际中时延往往未知。对此该文提出了一种双基地MIMO雷达多目标的时延估计方法,可在角度和多普勒频率估计之前对目标的时延做出估计,从而为现有的角度和多普勒频率估计算法提供前提条件。方法将接收信号按周期切段,对各段信号进行滤波获得输出矩阵,时延的估计可通过对各矩阵F范数之和进行峰值搜索而获得。理论上论证了方法的可行性,并通过仿真实验进行了验证。     

一种低成本多用途破甲弹近炸电路的设计

利用已有的米波多卜勒引信技术,设计了多用途破甲弹近炸引信信号处理电路。该电路利用近目标电信号幅度大、增幅速率快及幅度与距离的关系,实现对装甲目标的零炸高启动和抗干扰;利用多卜勒频率的变化特征实现对直升机射击的炸点自适应控制;利用双支路对消电路实现对地面目标的炸高稳定;利用可控开关完成对破甲弹多用途的选择。