到达时差

摘要： 使用无源时差(TDOA)定位技术确定无人机等小型辐射源目标的位置是当前研究的热点,针对时差定位算法较为复杂的实际情况,推导了时差双曲线的几何解,并提出了一种基于自适应无迹粒子滤波(AUPF)技术的移动目标定位跟踪方法。通过仿真对该方法在不同场景的应用效果进行了验证,进一步比较分析了算法的定位精度。结果表明,基于自适应无迹粒子滤波的时差几何定位跟踪算法可以在多种情况下较好地拟合出目标真实运动轨迹,实现对运动目标的定位跟踪,同时拥有更低的定位误差和更高的轨迹包容度,使用该方法可以显著提高对非合作移动辐射源目标的位置估计性能。

摘要： 在时/频差双站无源定位中,窄带信号的到达时差估计误差较大会导致定位性能恶化。针对这一问题,提出梯度加权定位算法,该算法利用观测量对地理位置的敏感度作为加权系数,建立最大似然目标函数,可将多个观测量进行加权融合,由此引入频差变化率以增加观测的Fisher信息。仿真结果表明,对于窄带信号,该算法相对于传统的时/频差定位算法具有更高的精度,与Hough算法相比具有更小的搜索量,能有效提升对窄带辐射源的综合定位性能。

摘要： 针对利用单站接收多个外辐射源信号实现目标定位的问题,该文提出一种基于两步加权最小二乘的到达角度(DOA)、时差(TDOA)和频差(FDOA)联合定位代数解算法.首先,在第1步加权最小二乘估计中,通过引入辅助参数,将非线性的角度、时差和频差方程转化为伪线性形式,并利用加权最小二乘得到目标位置和速度的粗估计;而后在第2步加权最小二乘估计中利用辅助参数和目标位置参数之间的约束关系来构造另外一组线性方程,并再次利用加权最小二乘得到目标位置和速度的精确估计.推导了联合角度、时差和频差定位的克拉美罗界.理论分析和仿真结果表明,算法在观测误差较小时的定位误差可以达到克拉美罗界.

摘要： 基于到达时差(time difference of arrival,简称TDOA)的多声源定位方法难以将麦克风获得的TDOA值与真实声源进行有效的关联.针对此问题,提出了一种基于TDOA的多声源空间定位方法.利用互相关算法估计声源的TDOA值,并基于Chan算法求解多目标声源的空间位置.为消除虚假声源,将阵列麦克风分为定位和校验两组子阵列,并构建阵列分组定位校验模型.定位麦克风用于所有可能声源的定位.校验麦克风用于虚假声源的消除,并获得多声源的初始位置.根据初始真实声源位置,构建全阵列TDOA序列校验模型,并获得最终真实声源位置.搭建了仿真及实验平台,对提出的方法进行验证.仿真及实验结果表明,提出的方法有效地消除了基于TDOA多声源定位的虚假声源,并能充分利用阵列麦克风数量来提升多声源定位精度.

摘要： 本文提出了一种基于四元交叉阵的声源定位方法,并设计了声源定位系统.利用4个声源传感器采集声源信号,经过放大、处理、AD转换等步骤,采用广义互相关函数法计算信号到达4个传感器的时间差,从而确定声源的位置.实验表明,该系统在速度和精度上都能达到较好的性能.该声源定位系统可以与具有低成本惯性传感器的运动估计系统相结合,以提高估计精度.

摘要： 方位时差联合定位系统普遍应用在电子侦察领域,针对目标距离观测站较远时,地球球体模型会带来定位精度差的问题,提出了一种适用于地球椭球体模型的方位时差联合定位算法。该算法首先建立了双站方位时差联合定位数学模型,结合地球球体模型,解球面三角形,获得解析解;然后引入方位平面假设,将大地坐标系下的方位观测方程转换到地心直角坐标系下,结合地球椭球体方程和时差测量方程,从解析解出发,基于牛顿迭代法获得精确解,通过仿真验证算法性能。算法提出远距离方位时差联合定位的一种解决思路,为工程实现提供了技术参考。

摘要： 本文针对声发射技术中的三维定位问题提出一种新的简易实验方案.通过传感器接收的时差信息和空间坐标实现三维立体结构中的声发射源定位,操作和计算简单,降低了实验成本.该实验方法不仅可以直观地实现三维声发射源定位过程,还可以实现声速的测量.本设计加深了学生对物理问题的理解,提高了学生对声发射技术和声源定位技术的兴趣,适合普及.

摘要： 无源定位技术是现代电子战领域中重要的组成部分,然而现有的对抗无源定位系统采用的射频隐身、电子干扰等传统方法仍存在着很大的局限性.该文提出将频控阵技术应用到无源定位对抗领域,频控阵独特的波束扫描特性使得主波束在同一方位角度位置处的波束驻留时间缩短,无源定位系统无法长时间截获频控阵信号.另一方面,频控阵信号的时变特性使得无源定位系统接收信号信噪比大大降低,因此能有效地增加无源定位系统的定位误差,降低其定位效能.搭载有频控阵辐射源的电子系统在利用自身辐射信号对外部环境进行感知的同时,又能阻止敌方的无源定位系统对其实施定位侦察.理论分析和仿真验证均证实了频控阵辐射源针对干涉仪测向与时频差定位两种无源定位方法具备优良的对抗性能,该文的仿真实例显示采用频控阵辐射源时其探测精度明显降低,从而为研究同时具备主动探测和无源定位对抗能力的新一代电子系统提供了新的技术思路.

摘要： 多站时差定位测量系统具有发现距离远、适用信号种类多、隐蔽性强、测量精度高等优点,传统布站需要综合考虑目标进入方向、高度、接收遥测信号等因素,本文通过GDOP仿真评估分析,提出综合布站方案及空中、地面立体改进方案,保证无论目标从什么方位进入待测量区域,定位精度均能满足测量要求,对高速飞行器低高度段轨道测量和落点测量具有参考意义。

摘要： 方位时差联合定位系统普遍应用在电子侦察领域,针对目标距离观测站较远时,地球球体模型会带来定位精度差的问题,提出了一种适用于地球椭球体模型的方位时差联合定位算法.该算法首先建立了双站方位时差联合定位数学模型,结合地球球体模型,解球面三角形,获得解析解;然后引入方位平面假设,将大地坐标系下的方位观测方程转换到地心直角坐标系下,结合地球椭球体方程和时差测量方程,从解析解出发,基于牛顿迭代法获得精确解,通过仿真验证算法性能.算法提出远距离方位时差联合定位的一种解决思路,为工程实现提供了技术参考.

摘要： 本文提出了一种在运动MIMO雷达系统中对运动目标的位置、速度联合估计方法.该方法使用到达时差(TDOA)和到达频差(FDOA)观测量信息,FDOA的引入不仅可以估计目标速度,还能改善目标位置估计精度.推导了一种闭式两步加权最小二乘算法,第一步引入冗余变量线性化定位方程并获得目标位置、速度初始解,第二步通过冗余变量与目标未知参数的约束关系估计第一步初始解的误差,进而改善目标定位精度.该算法不需要初始值估计和迭代运算,计算量较小,仿真表明,在观测量误差为高斯噪声且噪声功率较小时,本文算法对目标位置、速度的估计精度可达到克拉美罗界(CRLB).

摘要： 通过从每个信号获得过零来确定两个信号之间的延迟，并且使用每个越过来触发对其他信号的采样。响应于每个过零获取两个采样，并且计算这两个采样之间的差。针对每个事件和全部两个信号对该差进行求和以导出一值。对于第一信号与第二信号之间的不同延迟重复该过程。分析这些值以确定与信号间的最大重合度对应的延迟。

摘要： 本发明涉及一种稀疏贝叶斯框架下联合到达时差及到达角信息的辐射源直接定位方法，属于辐射源定位技术领域。所述辐射源直接定位方法包括：联合到达时差及到达角信息的接收数据稀疏建模；信号统计参量的后验更新；模型参数解算。该方法适用于各个基站严格同步接收的辐射源定位系统。本发明所提方法能够在无需已知目标个数，无需人工整定超参数的条件下获得优于现有方法的定位性能。

摘要： 本发明公开了一种基于到达时差和到达频差的定位方法、装置及设备，所述方法包括：建立基于到达时差和到达频差的定位模型；获得到达时差测量噪声向量、到达频差测量噪声向量以及测量节点位置噪声向量；列出概率密度函数对应的极大似然估计表达式；根据所述极大似然估计表达式，得到目标节点的位置初始估计值和速度初始估计值；对所述位置初始估计值和所述速度初始估计进行迭代优化，获得目标节点的最终位置估计值和最终速度估计值。本发明将到达时差测量噪声、到达频差测量噪声以及测量节点位置噪声引入在内，同时通过迭代方式进一步提升目标节点位置和速度的估计精度，能提高在高噪声和远场环境下对目标节点定位的精确性和鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种基于虚拟到达时差的非共视脉冲信号无源定位方法，其步骤：利用时间基准相同的M个观测平台，接收辐射源u连续发射的脉冲信号，在每个观测平台处检测接收脉冲信号的上升沿，估计得到到达时间序列TOA；同时获取每一个到达时间所对应的各平台的位置信息；对将接收到的TOA序列进行平面变换，得到二维图像；同一个辐射源发射的TOA序列能形成一条连续的曲线，由于存在非共视情况，所以图像中曲线部分点丢失；对二维图像中的曲线进行拟合得到曲线参数；估计得到丢失点的坐标，根据丢失点的坐标还原丢失脉冲的TOA；由丢失脉冲的TOA，估计得到虚拟到达时差；虚拟到达时差和到达时差联合用于定位，采用求解非线性方程的方法，解算得到辐射源位置。

摘要： 本发明实施例公开了一种首径到达时差测量方法和装置，该方法包括：接收端获取正交频分复用OFDM定位符号数据，并生成本地过采样信号；所述接收端根据所述OFDM定位符号数据和所述本地过采样信号计算得到过采样循环相关函数序列，对所述过采样循环相关函数序列进行后沿检测和前沿补全；所述接收端对进行后沿检测和前沿补全之后的过采样循环相关函数序列执行首径到达时差TDOA估计。本发明实施例中在接收端本地生成过采样信号，并对该信号进行后沿检测和前沿补全，而后再进行TOA和TDOA估计，去除多径带来的影响，提高定位精度，即使在室内环境下，依然能够得到高精度的定位信息。

摘要： 本发明提供了一种基于波形起始点到达时差的双端行波故障测距方法，通过对行波波形数据进行零相移数字滤波、选取波形起始点尚未到达时的参考点及波形最大值点建立直线方程，计算得到两点间波形各点到达该直线距离最大的点作为行波波形起始点，根据双端行波故障测距原理计算故障点位置。与传统双端行波故障测距采用捕捉波头获取行波到达时刻或利用小波分析获取信号奇异点的方法得到行波到达时刻等方法相比，本发明提出的行波到达时差计算方法不受行波传输色散效应的影响，不因波阻抗造成的行波衰减、失真问题而降低定位精度；同时，能够解决行波传感器因频率响应带宽较窄使行波波头发生畸变导致的故障点定位精度不高的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于到达时差和到达频差的定位方法、装置及设备，所述方法包括：建立基于到达时差和到达频差的定位模型；获得到达时差测量噪声向量、到达频差测量噪声向量以及测量节点位置噪声向量；列出概率密度函数对应的极大似然估计表达式；根据所述极大似然估计表达式，得到目标节点的位置初始估计值和速度初始估计值；对所述位置初始估计值和所述速度初始估计进行迭代优化，获得目标节点的最终位置估计值和最终速度估计值。本发明将到达时差测量噪声、到达频差测量噪声以及测量节点位置噪声引入在内，同时通过迭代方式进一步提升目标节点位置和速度的估计精度，能提高在高噪声和远场环境下对目标节点定位的精确性和鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种稀疏贝叶斯框架下联合到达时差及到达角信息的辐射源直接定位方法，属于辐射源定位技术领域。所述辐射源直接定位方法包括：联合到达时差及到达角信息的接收数据稀疏建模；信号统计参量的后验更新；模型参数解算。该方法适用于各个基站严格同步接收的辐射源定位系统。本发明所提方法能够在无需已知目标个数，无需人工整定超参数的条件下获得优于现有方法的定位性能。

摘要： 本发明公开了一种基于三层电离层模型与规则布站的到达时差定位方法，主要解决现有的到达时差定位方法的系统误差较大的的问题，以及定位精度较低的问题。其到达时差定位方法的步骤为：1)构建Bradley/Dudeney三层电离层模型；2)对测量站进行规则布站；3)对测量站数据进行互相关处理；4)对网格点进行时差定位；5)将所选网格点的位置坐标作为待定位辐射源目标到达时差定位的结果。本发明比现有的到达时差定位方法具备更低的系统误差，提升了到达时差的定位精度。

摘要： 本发明涉及一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，属于卫星定位及数据挖掘领域。该方法包括：根据多目标到达时差数据，进行参数建模，充分提取目标数据集的特征；对观测数据进行网格划分；基于分层次聚类基本原理，对单位时间上的网格单元，根据密度特性，进行数据簇分选；对不同单位时间的簇，利用位置相连原则，进行簇间连接；根据数据簇中的密度阈值及拟合参数，选取满足要求的簇作为聚类结果。本发明构建了分层、网格及密度聚类融合的多目标到达时差参数聚类分选模型，针对性解决低轨卫星无源定位场景下的目标数据具有多复杂特征的情形，通过该分选模型，可以有效分选各目标的到达时差参数。