基于多普勒频移的运动多站无源定位技术研究

发布时间：2024-03-24 10:12

　　过去的数十年中,无源定位系统一直在导航、声纳、雷达、电子对抗、无线通信等领域发挥着至关重要的作用。无源定位包括辐射源定位和外辐射源定位,即系统自身不发射信号,而是利用目标辐射的信号或经目标反射的外辐射源信号来进行定位。在电子侦察中,当信号带宽不充分导致时差模糊或相位校准和时间同步受限于系统复杂性等情况时,对于目标位置估计更倾向于选择基于多普勒频移信息的定位技术。该技术可以弥补上述缺陷,并对接收设备要求较低。加之测频技术的快速发展、频率测量精度不断提高,因此基于多普勒频移的无源定位技术有着较大的发展潜力。然而,由于多普勒频移与目标状态所构成的非线性方程相比其他定位参数而言复杂度更高,利用多普勒频移对目标位置进行估计一直是研究中的难点。本文主要研究了多种场景下基于多普勒频移的多站无源定位问题,针对不同定位场景提出了相应的定位算法,并通过理论分析或数值仿真证实了所提算法具有良好的定位性能。本文的主要研究内容和贡献如下:1、研究了基于多普勒频移的辐射源目标多站无源定位问题。首先建立了包含多普勒频移的接收信号模型,并在此信号模型下提出了两种定位算法,解决了网格搜索法计算量大和迭代算法需要一定精度...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 发展历史与现状
        1.2.1 多站无源定位系统
        1.2.2 多站无源定位技术
    1.3 论文章节安排
第二章 多普勒频移定位理论基础
    2.1 引言
    2.2 接收信号模型
    2.3 可观测性
    2.4 频移测量方法
    2.5 精度衡量指标
        2.5.1 估计精度
        2.5.2 克拉美罗界
    2.6 误差的影响因素
    2.7 典型观测量梯度
    2.8 矩阵求逆
    2.9 本章小结
第三章 基于多普勒频移的运动多站辐射源定位
    3.1 引言
    3.2 定位场景与信号模型
    3.3 定位性能界
    3.4 基于多普勒频移的定位算法
        3.4.1 显式解定位算法
        3.4.2 半正定松弛定位算法
    3.5 算法仿真
        3.5.1 显式解算法仿真
        3.5.2 半正定松弛算法仿真
    3.6 本章小结
第四章 存在自定位误差情况下的运动多站辐射源定位
    4.1 引言
    4.2 存在自定位误差的接收信号模型
    4.3 存在自定位误差的定位性能界
    4.4 存在自定位误差的定位算法
        4.4.1 存在自定位误差的显式定位算法
        4.4.2 存在自定位误差的半正定松弛定位算法
    4.5 仿真实验
    4.6 本章小结
第五章 地表约束条件下的运动多站辐射源定位
    5.1 引言
    5.2 约束条件下的目标定位
        5.2.1 约束条件下的观测模型
        5.2.2 约束条件下的目标定位性能界
        5.2.3 约束条件下的目标定位算法
        5.2.4 算法仿真
    5.3 约束条件下接收站存在自定位误差的目标定位及自定位误差校正
        5.3.1 约束条件下接收站存在自定位误差的接收信号模型
        5.3.2 约束条件下接收站存在自定位误差的定位性能界
        5.3.3 目标定位及接收站自定位误差校正
        5.3.4 仿真实验
    5.4 本章小结
第六章 外辐射源MIMO系统中的多普勒频移直接定位
    6.1 引言
    6.2 具有参考接收信号情况下的直接定位技术
        6.2.1 接收信号模型
        6.2.2 直接定位性能界
        6.2.3 直接定位求解
        6.2.4 仿真实验
    6.3 无参考接收信号情况下的直接定位技术
        6.3.1 接收信号模型
        6.3.2 直接定位性能界
        6.3.3 直接定位求解
        6.3.4 仿真实验
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3937286