移动台定位估计数据融合增强模型及其仿真研究

为了提高蜂窝网中对移动台(MS)的定位精度，在文献[1]中，Kleine-Ostmann提出了一种对电波到达时间(TOA)和到达时间差(TDOA)测量值进行融合的模型。本文对该模型进行了改进，增加了AOA测量值的使用，提出了融合度更高的增强型数据融合模型。分析和仿真结果表明，只要AOA测量值达到一定精度要求，该模型就能取得更好的定位性能。     

接收天线阵列三维空域相关性快速评估算法

针对任意三维到达波角度分布时,接收天线阵列的空域相关性评估比较复杂,通常只能采用数值积分方法的问题,本文提出了一种基于角谱域脉冲采样的三维空域相关性评估快速算法。该算法首先利用特定采样脉冲对三维入射波功率角谱进行二维采样,然后根据采样脉冲的空域相关系数加权叠加获得不同天线接收信号之间的空域相关性,大大降低相关性计算的复杂度。同时,文中还推导获得基于最小均方误差准则的采样脉冲表达式及其对应的空域相关系数精确解析式和近似表达式。仿真和分析结果表明,当角谱域采样间隔小于10度时,该快速算法的最大误差小于0.01,但运算时间远远小于数值积分方法及其它评估方法,可满足信道估计和天线阵列设计等实际需求。      

基于合成孔径阵列的雷达辐射源被动定位技术研究

本文引入被动合成孔径天线阵列新概念,将不同时间位于不同飞行位置的同一接收机视为合成孔径天线阵元,充分利用小型飞行器的空间运动特性及雷达脉冲信号的周期旋转特性,给出雷达辐射源信号虚拟到达时间差精确估计方法,并给出基于虚拟到达时间差的雷达辐射源被动定位方程构建方法及闭式求解算法,以实现雷达辐射源的快速可靠定位.计算机仿真验证了所提算法性能,并证明本文算法针对搜索警戒雷达等脉冲规律稳定的雷达辐射源具有较高的定位实用价值.     

一种TDOA/AOA混合定位算法及其性能分析

在蜂窝移动通信系统中，智能天线阵列的应用使得服务基站（BS）能提供较准确的移动台（MS）电波到达角（AOA）测量值，从而可以用于对移动台的定位估计，文中对文献[1]的电波到达时间差（TDOA）定位算法进行了改进，提出了一种既能继承原算法的优良性能，又可充分利用AOA测量值信息提高定位性能的TDOA/AOA混合定位算法，该算法还具有解析表达式解。仿真结果表明，只要AOA测量值达到一定精度，该算法就能取得比文献[1]的单纯TDOA定位算法更好的性能。     

一种测向阵列天线的研究

介绍了一种测向阵列及其副瓣抑制阵列的工作原理,通过对偶极子天线进行分布加载,显著展宽其频率带宽,控制各阵列单元间距和相移量,实现了5∶1带宽内交叉波束的高精度测向和测向阵列的副瓣抑制。     

基于微分几何的平面天线阵列测向精度研究

利用阵列流形的微分几何作为分析工具,构造了实际使用中常见的平面天线阵的几何结构,并对这些阵列结构的测向精度进行了研究和全面仿真。通过比较各种天线阵几何结构的优劣,可以从中选择一种合适的、最优的阵列结构,避免设计的盲目性和随意性。这为超分辨阵列结构的选择和设计提供了一条有效的途径,在实际应用中将具有十分重要的参考价值。     

对一种圆形阵列天线的研究

主要分析了一种带有反射面圆形阵列天线。首先根据方向性增强原理，对一般性的不带反射面的圆形阵列天线进行了理论上的分析，计算得到了阵列天线各个阵元的配相，然后根据镜像原理，得到了在中心带有反射面时圆形阵列天线的辐射方向图、增益等天线的技术指标。最后对实际制作的天线进行测量，得到的结果与理论分析的结果相对比，天线在辐射方向上的吻合非常好，达到了设计的要求。     

椭圆形阵列天线的方向特性研究

对椭圆形阵列天线的方向特性进行了研究,证明了直线阵和圆环阵是椭圆形阵的特例。给出了椭圆形天线阵及在椭圆的中心和两个焦点上分别或同时加上一个阵元的情形下天线阵的方向性函数,并绘制了相应的方向性图,仿真计算结果表明在椭圆的中心和焦点处加上阵元可有效地降低副瓣,同时又不增加阵列的孔径。     

一种磁电偶极子阵列天线的设计

针对大功率信号源天线设计需求,设计一款磁电偶极子阵列天线。天线由金属加工而成,具有较低的剖面(0.217λ₀),相对带宽达到82.4%(VSWR≤2),带宽内具有良好的耐功率性能。仿真和测试结果表明该天线满足耐功率指标,具有良好的定向辐射性能。     

一种低剖面阵列天线散射特性研究

宽频带宽角域隐身是下一代隐身飞行器平台的关键特征之一,发展超宽带低剖面高隐身传感器已成为下一代隐身飞行器平台的必然趋势。文章瞄准天线阵列超宽带、轻薄化、高隐身的需求特点,设计了一款低剖面的宽带宽角相控阵隐身阵列天线。采用强互耦超宽带相控阵列技术,使阵列天线具备超宽带轻薄化低剖面特征,并通过宽带宽角阻抗匹配、阵列误差控制等手段缩减阵列天线雷达散射截面。仿真及测试结果表明,该低剖面天线阵列具有优良的宽带宽角辐射特性和低散射特性,基本满足下一代隐身飞行器平台对轻薄化低RCS阵列天线的需求,具有一定的工程应用价值。     

一种改进的NLOS环境下的TDOA/AOA混合定位算法

在蜂窝移动通信系统中,利用基站测量的到达时间差(TDOA)和电波到达角(AOA)的混合定位方法能够比传统的TDOA方法提供更高的定位精度。但是在非视距(NLOS)条件下,当AOA的测量误差超过一定值时,定位的误差仍然很大。该文根据NLOS传播环境下附加传播时延服从指数分布的特性,估计附加时延的均值和方差,对TDOA测量值进行重构,再以AOA方法进行辅助定位。仿真结果表明,该算法能显著提高传统的TDOA和TDOA/AOA方法在NLOS传播环境下的定位精度。     

基于到达角Kalman滤波的TDOA/AOA定位算法

基于Chan算法的TDOA/AOA定位算法是在Chan算法的信号到达时间差(TDOA)误差方程组里加上一个信号到达角(AOA)误差方程,利用加权最小二乘法(WLS)求解。其主要缺点是把移动台(MS)的横坐标、纵坐标与移动台到服务基站(BS)之间的距离作为3个相互独立的变量,忽略了3者之间的相关性。需要进行两次WLS计算,且最终的解为二值根。当AOA测量误差的方差不断增大时,对应的定位误差也随之增大。该文利用Kalman滤波算法对AOA的值进行估计,并将上述的3个变量简化为一个,只需一次WLS即可求得唯一解,减少了计算量,消除了根的模糊性。仿真结果表明,该方法简单,计算量小,有较高的定位精度和较好的稳健性。     

基于BP神经网络的无线定位数据融合模型

针对常规TOA和TDOA的加权最小二乘法定位算法的缺点，提出了一种利用反向传播（BP）神经网络构造将TOA和TDOA定位信息的融合模型，并采用贝叶斯正则优化方法，来解决BP算法收敛慢和容易陷入局部极小值的问题。通过仿真表明，该模型具有较高的定位精度。     

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...     

移动定位服务的现状与发展趋势

给出了移动定位服务的市场发展现状,分析了移动定位服务的起源以及基本的移动定位技术,讨论了影响移动定位精度的主要因素。随着3G移动网络的发展,移动定位服务将会带来更大的社会和经济效益。     

无线电定位技术在蜂窝通信系统中的应用及实现

当前,移动用户对基于无线定位技术的新业务的需求不断增加,推动了对无线测距及定位技术的深入研究,向用户提供精确的定位信息已经成为新一代PCS系统的标准业务之一。主要介绍几种基于现有蜂窝通信系统的无线定位技术的实现原理,所要解决的主要问题和应用前景。     

减轻TOA和AOA定位系统非视距影响的方法

结合圆位置线误差、直线位置线误差与参数误差的关系,该文提出了一种利用所有基站测量的波达时间与最近一个基站测量的所有多径的到达角进行混合定位的方法.在该方法中,对波达时间用测量的波达时间总是大于等于视距传播时间进行约束,对到达角用GBSBCM确定的最大角度扩展进行约束,以有效减小非视距传播的影响,提高定位精度.仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种基于阵列天线的时延估计方法

本文主要讨论了无线通信中多径信号的时延估计问题，针对阵列天线，基于非线性最小二乘准则，我们提出了一种有效的时延估计方法，仿真结果表明该算法有较好的性能。     

面向TDOA被动定位的定位节点选择方法

该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点选择问题转化为最小化位置误差协方差矩阵的迹这一非凸优化问题。然后,将非凸优化问题凸松弛并化为半正定规划问题,从而快速有效地求解出最优的定位节点组合。仿真结果表明,所提节点优选方法的性能非常接近穷尽搜索方法,而且克服了穷尽搜索方法运算复杂度高、时效性差的不足,从而验证了所提方法的有效性。