利用多转发器直播卫星信号的外辐射源目标探测技术

根据某直播卫星实际信号的特点,分析了该直播卫星信号作为外辐射源的最大探测距离以及距离走动、频率扩散对目标探测的影响。通过实际信号的原理验证实验,进一步证明了该目标探测手段的可行性。提出了利用该直播卫星多路转发器信号实现相参积累的方法,并介绍了相参积累的原理。最后,利用对模糊函数的输出进行二维插值的方法,推导并仿真了相参积累的算法。仿真结果表明：利用该直播卫星信号作为外辐射源的7路转发器信号实现相参积累,检测信噪比可以提高8 dB。     

多元外辐射源单站时差定位技术

针对传统单站无法实现时差定位、多站定位布站选址困难的情况,提出了一种利用多元外辐射源实现单站时差定位的方法,并推导了定位算法和详细流程。基于几何精度因子(GDOP)方法分析了不同时差测量精度、基线长度、布站方式对定位精度的影响。利用Monte-Carlo仿真验证了定位算法的有效性,也说明了这种利用多元外辐射源定位新思路的可行性。仿真结果表明,该定位方法在长基线、Y型布站时定位精度最高,相比均采用地面外辐射源定位,利用卫星与地面外辐射源结合的方式可以使三维定位精度提高10倍以上。     

卫星干扰源定位的位置迭代算法

卫星干扰源定位系统通过测量两颗卫星对干扰源形成的不同时差和频差完成对未知干扰源的定位,但定位方程为3个非线性方程,难于求解。学者Haworth等人(1995,1997)提出了利用迭代的算法求解;然而该文的实验结果表明Haworth等人的迭代算法是发散的。该文通过详细的推导,指出了Haworth等人迭代算法的失误,修改了Haworth等人的迭代算法,并通过实验验证了修改后的迭代算法的正确性。     

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).     

卫星干扰源定位中的误差分析与预测

卫星干扰源定位系统可以通过测量两颗卫星对干扰源形成的时差（DTO）和频差（DFO）来完成对未知干扰源的定位,其定位误差除了与时差、频差等参数测量值有关外,还和随时间变化的卫星星历有密切的关系。针对这一问题,首次提出了利用星历时变性特点来提高定位精度的新方法,该方法通过预测的定位误差来选择定位的最佳时刻,通过整合多次最佳时刻的定位结果来获得最小的定位误差。仿真表明,相对于传统的定位方法,这种新方法可以取得优于一个数量级的定位精度改善。     

基于虚拟参考站的同步三星时差定位系统广域差分校正算法

星历误差是导致同步三星时差定位系统定位误差的主要因素,该文针对传统差分校正算法在远离参考站区域对星历误差校正精度差的问题,提出一种基于虚拟参考站(VRS)的广域差分校正算法。首先证明两参考信号时差的差分残差近似为两参考站连线方向的线性函数;然后利用已有参考站的位置信息和参考信号的时差观测值,在目标辐射源位置处通过线性拟合构造一个VRS;最后将目标辐射源与VRS的时差观测值进行差分,从而实现对星历误差的高精度校正。仿真结果表明,相比传统差分校正算法,该方法可大范围消除星历误差对同步三星时差定位系统定位精度的影响,且定位精度可逼近CRLB。

     

卫星干扰源精确定位的位置校正算法

卫星干扰源定位系统可以通过测量两颗卫星对干扰源形成的时差(DTO)和频差(DFO)来完成对未知干扰源的定位,但卫星的星历难以准确测定,其微小变化将引起定位结果的较大误差.针对这一问题,提出利用多个位置校正站来修正卫星星历以消除其对定位结果影响的算法,并通过理论推导证明了有四个或四个以上的位置校正站时,该算法可以消除卫星星历不准确对定位结果的影响.仿真结果表明,与未采用位置校正站的定位结果相比,该算法能获得优于一个数量级以上的定位精度改善.     

一种时差/频率差快速联合估计方法

利用主星和邻近星转发信号的互模糊函数(Cross Ambiguity Function-CAF)进行定位参数的估计是通信卫星干扰源定位的一种重要方法.由于这种参数估计是二维平面上的迭代搜索运算,达到估计精度需要处理很长的数据,计算量巨大,处理速度一直是该方法应用的瓶颈.分析了参数估计精度对时间/带宽的要求,设计了具有不同分辨率的时域双模式搜索流程直接减少信号处理的数据点数,并提出了用卫星星历辅助产生搜索初值的方法,降低了CAF参数估计的运算量.新方法与传统试探方法的运算量比较和对实际信号的处理实验验证了处理方法的有效性.     

利用互模糊函数实现卫星干扰源定位

介绍了双星体制卫星干扰源定位系统工作的原理,对利用信号互模糊函数(CAF-Cross Ambiguity Function)定位参数估计进行了研究,分析了参数估计的时频特性和参数的时变性对估计方法的影响,提出了提高CAF参数估计性能的优化处理方法.通过对实际转发信号的参数估计和定位实验,证实了优化的CAF参数估计和定位方法的有效性.