多层反射条件下未知辐射源电离层反射定位的方法和性能分析

发布时间：2020-06-14 21:41

【摘要】：短波定位在诸如导航,航空,海上搜索和救援或支持,无线电频谱监测和管理等许多民用和军事领域都非常有用。因此,研究短波辐射源地球定位系统的理论与实验验证具有十分重要的意义。论文主要研究的是多层反射条件下未知辐射源电离层反射定位的方法和性能分析。论文的主要工作包括:1)根据已有的多层准抛物(MQP)电离层模型下短波传播射线路径模型的解析型射线表达式,在最大似然的意义下将基于多接收站到达时间差(TDOA)测量的未知辐射源定位问题描述为一个高度非线性非凸的优化问题,并提出了一种基于梯度下降法和牛顿二阶迭代算法的位置估计的逼近求解方法,推导了位置估计的Cramer-Rao界(CRB)计算公式;2)在单层准抛物(QP)电离层模型下,通过仿真研究了QP模型的单参数扰动时对TDOA定位性能的影响;3)在单层准抛物(QP)电离层模型参数未知但存在多个位置已知辐射源站点时,研究了基于多接收站TDOA测量的电离层参数和未知辐射源位置的联合最大似然估计及CRB计算公式,并进行了Monte Carlo仿真。计算机仿真结果表明:1)电离层模型参数(单层或双层)均已知时,在分别设置三个接收站点和五个接收站点两种场景下,其定位误差均接近其相应的CRB,且有很好的定位精度,设置的接收站个数越多,定位效果越好;2)在单层电离层知识不完全已知并在一定范围内进行单参数扰动时,对定位性能的影响是可以接受的;3)在单层电离层模型参数未知但存在多个位置已知辐射源站点时,分别设置三个接收站点和五个接收站点两种场景下,电离层参数和未知辐射源位置估计的均方根值均接近其联合估计的CRB,均得到了很好的定位结果,且设置的接收站个数越多,定位效果越好。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN98

【参考文献】

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本文编号：2713399