基于多普勒变化率差值的双站无源定位算法研究

摘要

基于多普勒变化率差值的双站无源定位是一种重要的无源定位方法，它利用两个接收机多次测量所接收到信号的多普勒频率变化率差，通过最小均方估计来确定目标(辐射源)位置。同时，由于无源定位系统本身不发射任何电磁信号，具备抗干扰性、抗反辐射导弹、抗低空突防和反隐身的综合“四抗”能力。由于低截获概率特性使其在现代电子战中具有较强的优势和生存能力。因此在电子对抗战场中正扮演着越来越重要的角色。基于多普勒变化率差值的双站无源定位系统的精度主要受多普勒变化率估计精度的影响，因此，研究快速准确的多普勒变化率估计方法成为该定位系统中一个十分重要的课题。本文主要工作如下:
　　本文第一部分研究了基于多普勒变化率差值的双站无源定位的基本原理和定位实现算法，分析了定位精度与多普勒变化率估计误差、观测时间间隔之间的关系，并进行了误差仿真分析。
　　本文的第二部分重点研究了两种信号类型的多普勒变化率估计方法，即正弦相参脉冲信号与线性调频脉冲信号的多普勒变化率估计。对于第一种信号，研究了多普勒变化率的直接与间接估计方法。即通过将多普勒变化率转化为线性调频信号调频系数的直接估计算法与通过估计信号频率并对其进行差分得到多普勒变化率的间接估计算法。对于第二种信号，本文从时域入手，通过估计目标径向加速度来估计多普勒变化率，研究了基于自相关法的信号到达时间(TOA)估计和基于小波变换的信号到达时间估计，并对线性调频信号的的TOA进行修正，最后得到脉冲重复周期估计值以及目标径向加速度的估计值。
　　本文的第三部分分别仿真分析了两种信号多普勒变化率估计精度对基于多普勒变化率差值的双站无源定位的精度影响。
　　最后，对本文工作进行了总结，并对今后的进一步工作提出了展望。

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图表清单

注释表

第一章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 研究历史及现状

1.3 本文主要工作

第二章 基于多普勒变化率差值的双站无源定位

2.1 引言

2.2 多普勒频差变化率定位原理

2.3 目标定位及误差分析

2.4 定位精度MATLAB仿真分析

2.5 本章小结

第三章 正弦相参脉冲信号多普勒频率变化率估计

3.1 引言

3.2 信号模型

3.3 多普勒频率变化率间接估计方法

3.4 相参脉冲信号多普勒频率变化率直接估计算法

3.5 本章小结

第四章 时域法多普勒变化率估计

4.1 引言

4.2 接收信号到达时间（TOA）估计

4.3 脉冲重复周期估计

4.4 径向加速度参数估计

4.5 本章小结

第五章 基于多普勒变化率差值的双站无源定位综合仿真分析

结束语

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文