无线电监测多站测向定位研究

摘要

随着无线电通信业务的快速发展，为保障频谱资源的正常及有效使用，无线电监测技术得到越来越广泛的应用。其中，无线电测向定位作为关键技术，在信号侦查、干扰源和不明信号查处、目标辐射源地理位置的确定等方面起着重要的作用。当一个监测站检测到干扰信号时，为了确定干扰信号的地理位置，最常采用的是两个监测站联网进行测向交会定位，选择一个什么样的协作监测站并且通过两个站点的测向角交点来确定信号源的具体坐标非常重要。
　　无线电定位是无线电监测的一种重要手段，它是指利用两个或多个监测站，监测站不主动发射信号，只是被动地接收来自发射器的信息来找出发射器的位置。根据信号测量方法的不同，无线电目标辐射源定位分为基于到达角（AOA）、到达时间（TOA）、到达时差（TDOA）、多普勒频差(FDOA)以及联合定位等。目前无线电定位主要采用基于信号到达角度(AOA)的定位方法，影响基于信号到达角度定位精度的因素主要有以下几种：示向度的精度、地图的精度、交会定位算法和交会站点的选择。现在无线电监测网已经基本建成，示向度的精度受无线电监测设备和周边电磁环境等因素的影响，目前交会定位的地图一般都采用已有的城市地图，这两个因素都属于系统固有误差。而交会定位的算法已经研究的相当成熟，主要分平面交会定位和空间交会定位。最后一个因素交会站点的选择则与系统提供的协助测向交会的站点选择的算法有关，本文通过选择合理的协助监测站来进行交会定位来提高定位的精度。
　　本文将高斯分布的密度函数应用到测向定位模型中，研究了平面定位系统中测向定位精度的若干实际问题。主要内容概括如下：
　　1．通过对测向定位进行若干假设，使到达角（AOA）服从高斯分布的密度函数，提出了基于高斯分布的测向定位精度模型。再利用独立事件的概率乘积公式对两个监测站和多个监测站测向定位进行建模，并对各自的定位精度进行了理论分析和数值实验的验证，得出了一些有价值的理论成果，且已经成功应用于实际项目中。
　　2．对监测站的站点分布建立了优化模型，监测系统的定位性能与监测站的布局有关，合理调整监测站布局使得定位性能尽可能高，为今后无线电监测站的建设提供了一定的技术参考。
　　3．最后对实际项目中无线电测向交会定位的站点选择进行了分析，项目中的实际应用表明该方法的有效性。

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1 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 国内外的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2 预备知识

2.1 无线电频谱资源

2.2 无线电测向定位简介

2.3 正态分布概率密度函数

3 无线电测向定位模型及精度分析

3.1 基于高斯分布的到达角概率密度函数

3.2 无线电双站测向定位模型

3.3 无线电多站测向定位模型

3.4 数值实验

4 无线电监测站点分布模型

4.1 监测站位置的非线性优化模型

4.2 无线电监测站站址布局需考虑的因素

5 无线电监测站点选择研究

5.1 无线电监测项目

5.2 地理信息系统

5.3 多站测向定位协助站的选择

结 论

参考文献

附录 A 附录内容名称

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢