多站无源时差频差定位算法研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文多站无源时差频差定位算法研究硕士研究生：刘梦楠指导教师：蒋伊琳讲师学科、专业：信息与通信工程论文主审人：郜丽鹏教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文多站无源时差频差定位算法研究硕士研究生：刘梦楠指导教师：蒋伊琳讲师学位级别：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.

2、EngResearchonTDOAandFDOAPassiveLocationAlgorithmofMultiStationCandidate:LiuMengnanSupervisor:LecturerJiangYilinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ElectronicandCommunicationEngineeringDateofSubmission:December,2017DateofOralExamination:March,2018Universi

3、ty:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

4、属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日多站无源时差频差定位算法研究摘要随着电子对抗技术的不断发

5、展与完善，如何实现对辐射源的精确定位与打击引起了航海、航天各个领域的广泛关注，因此无源探测领域中的无源定位方法以快速、准确掌握目标位置信息成为电子战的重要定位技术手段。本文将利用无源时差定位方法、无源时差频/差联合定位方法对目标进行高精度定位，并开展相关的研究。首先，本文介绍了无源时差定位方法和无源时差频差/联合定位方法的基本原理，同时对定位误差原理进行了分析，并根据实际工程需要引入了WGS-84大地坐标系描述地球模型。针对目前无源时差定位系统对辐射源定位过程中存在的非线性最优化问题，本文详细分析了现有定位算法存在的优缺点，相应的提出了一种基于优化粒子

6、群算法的时差定位技术和一种可行的联合定位算法实现目标的高精度定位，该方法能够避免定位结果陷入局部最优值。为了提高目标定位精度、增加种群的多样性并提高解的质量，本文还提出了一种基于布谷鸟算法的无源时差定位技术，通过仿真实验对比验证，所提方法与上述方法相比能够实现对辐射源的快速高精度定位。其次，对于运动的辐射源来说，基站所接收的信息回波中包含到达时间差以及多普频率差等信息，通过利用增加的观测量可以更准确地估计目标的位置，同时求出目标的瞬时速度。因此本文提出了一种新的到达时间差与多普勒频率差联合定位算法，通过粒子群优化算法与加权最小二乘算法相结合实现对辐射源

7、的精确定位。当加权最小二乘算法的基站个数为四时，在算法初期无法估计出目标的初始位置，得不到唯一解，只有当基站个数大于四时才能实现对辐射源的参数的有效估计。针对此问题，本文所提方法在四基站的情况下不存在初始目标位置估计和局部收敛等问题就能够逼近全局最优解，且定位精度较高。最后，为了适应于实际工程应用，本文将利用GDOP图分别对时差方法、时差频差联合定位方法所探测的目标区域进行了全局定位精度分析，并依据仿真结果给出合理的站址布局，为今后基于空中平台进行实时定位的无源定位系统提供了潜在理论和实际应用价值。关键词：无源定位；到达时间差；多普勒频率差；联合定位哈

8、尔滨工程大学硕士学位论文多站无源时差频差定位算法研究ABSTRACTWiththecontin