非均匀噪声下的多阵列频域数据直接定位算法

实际多阵列无源定位系统中,多个阵列分散分布以及单个阵列各阵元之间的差异会造成接收噪声功率分布不均匀,进而导致直接定位算法精度下降。针对上述问题,本文提出了一种非均匀高斯白噪声场中的多阵列频域数据直接定位算法。该算法首先利用阵列输出协方差矩阵对噪声协方差矩阵进行估计,再用估计结果预白化阵列输出协方差矩阵,从而减弱了非均匀噪声对直接定位算法的影响。仿真表明在非均匀噪声下该算法的定位精度较传统的直接定位算法更高,且能较为准确的估计各阵列噪声协方差矩阵。      

由相差定位方程直接导出的双基时差定位公式

和现有的三站时差定位方法相比,双基四站时差定位方法具有更高的测量精度,可避免对高重频信号测量的定位解模糊,同时相距较远的两主基站间的时间基准可以要求不同步, 有利于站址的选择。本文利用相似递推的方法,以更简捷的和更严谨的方式直接从程差定位方程导出了双基四站时差测距公式。     

基于神经网络的高速飞行体定位技术研究

在对远程高速运动目标进行定位的过程中,如何提高定位精度是工程研究的重要内容之一。本文提出了一种基于RBF神经网络的多站无源时差定位方法,针对4种常见布站方式（星形、菱形、倒三角形和平行四边形）的定位误差进行了分析比较并给出了曲线仿真结果。仿真实例验证,该方法具有较高的定位精度且操作简单,为实际工程设计提供了参考。     

基于VEPPSO-EXTRA混合算法的分布式直接定位技术

相对于集中式直接定位技术,分布式直接定位算法具有计算复杂度小和通信代价小等优点,但存在定位精度损失的问题。针对于此,该文提出一种基于VEPPSO-EXTRA混合算法的分布式直接定位技术。首先,基于子空间融合的直接定位算法,推导其分布式优化的数学模型;其次,基于多种群联合进化的思想,提出一种基于向量评估的并行粒子群算法(VEPPSO)实现全局寻优,由此得到辐射源迭代初始值;最后,引入分布式精确一阶算法(EXTRA)求解最终位置以降低分布式计算带来的精度损失。实验结果表明,相较于现有的分布式直接定位算法,该技术能解决定位精度损失的问题,且其计算复杂度与通信代价低于对应的集中式直接定位算法。     

无线传感器网络分布式单向链路检测算法

针对在存在单向链路的网络中如何检测单向链路和如何利用单向链路的问题,提出了3种分布式算法.这3种算法的基本思想是通过Beacon数据包交换一部分链路信息帮助发现单向链路.实验结果显示,使用提出的分布式链路检测算法可以将路由路径的平均长度减少37.8%～39.24%,路由层平均数据发送成功率提高23.82%.模拟实验表明,提出的分布式单向链路检测算法具有很好的可扩展性.     

信号直接定位技术综述

通过被动接收辐射源信号并确定其位置的无源定位技术,在电子侦察、搜索救援等领域具有重要价值。传统测向交叉、时差、频差等无源定位技术通常需要两步实现辐射源的定位,第1步通过截获的信号采样估计与辐射源位置有关的定位参数,第2步利用这些定位参数求解辐射源的位置,这种处理方式带来了信息量损失、定位参数关联困难、系统灵敏度需求高等问题。近十几年来,兴起了一种无需估计定位参数,而是直接处理原始采样信号获得辐射源位置估计的直接定位(DPD)技术,其具有适应低信噪比、无需参数关联、鲁棒性强等优势。在对已有直接定位技术进行全面总结基础上,该文归纳了基于不同信息类型的典型直接定位技术、特殊信号直接定位技术、高分辨率高精度直接定位技术、直接定位快速算法以及直接定位模型误差校正技术等已有成果,并对直接定位未来发展方向进行展望。      

通道幅相差下的多阵列直接定位算法

通道幅相差的存在会导致直接定位算法(DPD)精确度下降。分析了通道幅相差对多阵列直接定位算法的影响,并在通道幅相差存在的情况下提出了一种改进算法。该算法利用各阵列通道幅相差的校正结果对阵列流型矢量进行补偿,然后用直接定位算法估计目标位置。仿真表明该算法较之无校正直接定位算法,具有更高的精确度。     

高精度测向辅助的三星时差定位算法

针对传统的三星时差无源定位算法不能求解辐射源高程这一问题,提出了以高精度测向作为辅助对辐射源进行定位的算法。从该算法的定位原理入手,建立了其定位模型并分析了其定位误差;同时提出采用UKF算法对多次测量的结果进行处理以提高定位的精度;最后对该算法进行了计算机仿真。研究表明,该算法不需要进行高程假设即可实现对辐射源的快速高精度无源定位。     

一种空间时差定位的新算法

针对三星时差测量定位系统,基于高精度的EGS-84地球模型,提出了一种解析算法。将此解析算法与传统的迭代算法进行性能比较,对解析算法进行修正形成了综合算法。对定位算法的性能包括定位误差、运算效率和数值稳定性等方面进行了理论分析,并通过仿真结果对理论分析的结论进行了验证。理论分析和仿真结果表明,综合算法能够高精度、高效率进行定位,同时还具有较强的数值稳定性。     

阵列模型误差条件下直接定位性能分析及偏差修正方法

相比于常规的"参数估计+位置解算"两步定位模式，直接定位（DPD）算法具有定位精度高、分辨能力强等诸多优势.但是，DPD算法的性能受到阵列模型误差的影响.本文通过一阶Taylor级数展开，定量推导出模型误差条件下基于多重信号分类直接定位算法（MUSIC-DPD）的定位误差，从定位误差的表达式中可以发现辐射源的真实位置和MUSIC-DPD所得的有偏位置估计之间存在一种非线性关系，但这关系在实际条件下无法精确表示.为此，本文提出一种基于多层感知器（MLP）神经网络的直接定位偏差修正方法，该方法能够直接学习由阵列模型误差引起的定位偏差的规律，有效地修正由阵列模型误差导致的直接定位偏差.     

强噪声干扰环境中的雷达无源定位研究

在强器材怕干扰环境中,将邻近２～３部受干扰的陆基雷达,从主动探测转入被动探测工作,利用干扰信号对这人中干扰平台进行无源空位是可能的。本文探讨了它的若干技术问题、定位原理与算法,为多目标恶劣电磁环境下,陆基雷达坚持不间断对空情报作战,提供了一条新的可能的技术机制和作战手段。     

基于地球椭球模型的地基无源定位解析算法研究

对于多站无源定位而言,采用最小二乘等方式的解析算法通常要求增加冗余站实现方程组的线性转化,算法成本和复杂度高,采用泰勒展开等方式的迭代算法在初值较差时易迭代发散、陷入局部最优。针对此类问题,结合地基无源侦察特点和时差中点测向特性,提出了3种基于地球椭球模型的地基无源定位近似解析算法。仿真验证表明,测向定位近似解析算法精度很高,可替代迭代法进行工程应用,时差定位和联合定位近似解析算法作为迭代法初值时能够快速实现迭代收敛。相较于传统的解析算法,提出的3种近似解析算法计算复杂度低,无需增加冗余观测站且不涉及高次方程求解。     

多运动站异步观测条件下的直接定位算法

针对多运动站无源融合定位系统中的异步观测问题,该文提出一种基于空间谱分析的直接定位算法。首先利用子空间分析理论建立异步观测直接定位模型,构造多站协同定位联合空间谱函数,采用多级搜索方法实现定位解算。然后推导了该算法的定位误差协方差矩阵及克拉美罗下限。最后对该算法在异步观测条件下的定位性能进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明算法定位精度能够逼近克拉美罗下限,定位性能优于基于定位参数的分步定位算法,尤其在低信噪比情况下优势更明显。     

跳频信号的时差直接定位

针对跳频信号,提出了两种时差直接定位方法--最大似然直接定位法与最大相关累积直接定位法.第一种算法利用跳频信号频域有限分布特性,通过频域构造互相关函数（Cross Correlation Function,CCF）矩阵,在二维网格中搜索CCF矩阵的最大特征值得到目标的位置估计.第二种算法以各站与参考站的CCF之和为目标函数,直接在二维网格中搜索得到目标位置估计.两种算法进行了对比,第一种方法在性能上优于第二种,但计算量更大.蒙特卡洛仿真表明,提出的最大似然直接定位方法的性能是最优的,最大相关累积方法性能也优于传统的两步法.     

突发性链路感知的自适应链路质量估计方法

提出了一种无线传感器网络中突发性链路感知的自适应链路质量估计方法 EasiLQE。节点周期性地发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听接收到分组的RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过程。最后节点使用基于误差的滤波器估计链路在未来一段时间内的质量。实验结果表明,EasiLQE既能实时准确地感知突发性链路在短时间内的持续变化,又能平滑短暂的低幅度波动而保持良好的稳定性,同时维持较低的估计开销。     

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...     

舰船编队多目标辐射源无源定位技术

重点阐述了海面舰艇作战活动中多目标辐射源的无源定位的关键技术，分析了多侦察站时差定位技术在无源定位领域的应用前景，并提出利用现有无源侦察设备实现舰船编队电子战无源定位和攻击系统的途径，结合目前工程实现的可能性，给出了系统的预期性能指标。     

基于TDOA的网络化定位系统自适应站点优选算法

网络化无源多点时差定位系统具有部署灵活、易于扩展及无电磁辐射等特点,特别适合航天发射场等大规模场所的部署,实现对低空机动目标的定位。但当网络站点数量较多时,对所有站点进行信号采集传输将造成大量能量及网络资源的浪费。针对不同站点数量和站点位置对定位精度产生的影响,结合当前各站点无人机信号识别结果,提出了一种自适应站点优选算法,该算法基于Cramer-Rao界均值最小化原则,利用K均值聚类算法动态调整当前目标定位空间,可在密集部署的传感器站点中快速选择出符合定位要求的站点集。仿真结果表明,提出的自适应站点优选算法可有效提高网络定位精度。     

多重目标直接定位的子空间分解压缩感知算法

本文针对传统无线定位系统先收集参数信息,再用于目标定位,因中间参数无法保证与目标实际位置相匹配而引起的定位误差问题,提出了一种新型的目标直接定位(Direct Position Determination, DPD)算法。该算法考虑到直接定位系统中阵列信号模型的运用以及目标在空间上的稀疏特性,将阵列信号处理中经典MUSIC算法与压缩感知理论(Compressive Sensing, CS)相结合,对阵列接收信号进行特征空间分解,以信号子空间为初始残差代入贪婪运算,有效减少了噪声影响,在不以目标数量为先验的条件下,也能以布置很少的无线基站实现对目标位置的精确恢复,同时,通过对该算法在迭代过程中的逐级优化,降低了系统成本和复杂度。实验仿真结果显示,将本文算法应用于直接定位系统模型,其在抗噪性能,误差率以及复杂度上都明显优于传统算法。      

基于时差及多普勒频差的IMM无源定位算法

无源定位系统本身不发射电磁波,完全是被动工作,具有很好的隐蔽性,受到各方的青睐.针对时差和多普勒频差信息固定多站定位问题,给出了一种对运动目标进行定位跟踪的IMM滤波算法.文中首先对目标定位原理进行了阐述,然后对IMM滤波算法的滤波过程进行了详解.经过计算机仿真验证,此算法是正确有效的.