信号源测向与定位研究

摘要

随着无线电通信技术越来越多的应用于军事和民用的各个领域，人们对信号源测向与定位技术的需求也越来越大。在已有的信号源测向技术中，干涉仪测向技术凭借其精度高、原理简单以及实时性高等优点，成为了被普遍应用的关键测向技术。而在信号源定位技术中，基于信号到达时间（TOA）定位算法因其较好的性能以及较强的适用性等优点成为了该领域的主流技术之一。本文就以上两个方向展开了研究，主要内容如下：
　　在干涉仪测向算法中，相关干涉仪算法通过事先采集的样本库与相关运算避免了解模糊相位的运算，但是通常情况下低俯仰角（或零度俯仰角）下的样本库很容易获得，而高俯仰角下的样本库却并不容易采集。然而构建一个完整的样本库是相关干涉仪测向算法的关键，因此本文针对该问题提出了一种仰角抑制情况下的相关干涉仪测向算法，该算法可以在高俯仰角样本库缺失的情况下，仅通过已知的低俯仰角（或零度俯仰角）下所测量的样本库对入射信号进行测向估计。仿真结果表明，在高俯仰角样本库缺失的情况下，本文所提出的仰角抑制条件下的干涉仪测向算法可以准确的解算出入射信号的俯仰角以及方位角信息。
　　TOA定位算法虽然相比于其他的定位算法具有性能好、适用性强等优点，但是其定位精度容易被噪声以及多径效应等因素影响，因此如何提高 TOA定位估计的精度以及稳定性是信号源定位的关键问题之一。针对该问题，本文注意到目标在定位空间中具有稀疏特性，并基于该特点提出了一种稀疏重构的时延定位算法；同时注意到已有的 TOA算法大部分只利用了单次来波到达时间进行估计，其定位结果受噪声影响较大，因此本文进一步提出通过对多样本的信号到达时间进行联合估计，从而提高算法对噪声的稳健性和算法的定位精度。仿真结果表明，与已有算法相比本文算法的定位精度更高并且其稳健性更强。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究发展和现状

1.3 本文主要内容与章节安排

第二章 传统干涉仪测向算法

2.1 标准相关干涉仪算法

2.2 标准相关干涉仪算法的改进

2.3 基于扩展基线解模糊的相位干涉仪算法

2.4 传统干涉仪测向算法仿真

2.5 本章小节

第三章 仰角抑制的干涉仪测向算法

3.1 样本库扩展原理

3.2 基于样本库扩展的干涉仪测向算法

3.3 仰角抑制的干涉仪测向算法仿真

3.4 本章小结

第四章 传统TOA定位算法

4.1 TOA定位估计原理

4.2 传统TOA定位估计算法

4.3 圆概率误差

4.4 本章小结

第五章 基于稀疏重构的TOA定位算法

5.1 基于稀疏重构的TOA定位算法原理

5.2 基于稀疏重构的TOA定位算法仿真

5.3 本章小结

第六章 全文总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果