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| 1 | Joint TDOA, FDOA and differential Doppler rate estimation: Method and its performance analysis显示文摘Considering the estimation accuracy reduction of Frequency Difference of Arrival(FDOA) caused by relative Doppler companding, a joint Time Difference of Arrival(TDOA),FDOA and differential Doppler rate estimation method is proposed and its Cramer-Rao low bound is derived in this paper.Firstly, second-order ambiguity function is utilized to reduce the dimensionality and estimate initial TDOA and differential Doppler rate.Secondly, the TDOA estimation is updated and FDOA is obtained using cross ambiguity function, in which relative Doppler companding is compensated by the existing differential Doppler rate.Thirdly, differential Doppler rate estimation is updated using cross estimator.Theoretical analysis on estimation variance and Cramer-Rao low bound shows that the final estimation of TDOA, FDOA and differential Doppler rate performs well at both low and high signal–noise ratio, although the initial estimation accuracy of TDOA and differential Doppler rate is relatively poor under low signal–noise ratio conditions.Simulation results finally verify the theoretical analysis and show that the proposed method can overcome relative Doppler companding problem and performs well for all TDOA, FDOA and differential Doppler rate estimation. | Dexiu HU Zhen HUANG Shangyu ZHANG Jianhua LU | 2018 | Chinese Journal of Aeronautics2018，31，1： | 16 |
| 2 | 运动多站无源时差/频差联合定位方法显示文摘鉴于无源定位技术已经成为现代信息化作战的核心技术,提出了一种新的运动多站无源时差(time difference of arrival, TDOA)频差(frequency difference of arrival, FDOA)联合定位方法去解决无源定位系统中的非线性最优化问题。通过智能算法的启发,将优化后的基于线性递减权重和物竞天择的粒子群算法(particle swarm optimization algorithm based on linear decreasing weight and natural selection, WSPSO)与经典加权最小二乘算法(weighted least squares, WLS)相联合对目标进行跟踪定位。加权最小二乘定位算法在4个基站的情况下无法实现对辐射源的定位,所得定位结果会出现多解。而所提的运动多站联合定位算法在4个基站的条件下不存在初始目标位置估计和局部收敛等问题就能够实现辐射源的精确定位。通过大量仿真结果分析,本文所提的智能优化定位算法具有更高的目标定位精度和更稳健的定位性能,优于标准粒子群算法与优化PSO算法。 | 蒋伊琳 刘梦楠 郜丽鹏 陈涛 | 2019 | 系统工程与电子技术2019，41，7： | 14 |
| 3 | 存在站址误差时的线性校正TDOA定位算法显示文摘针对到达时间差定位中接收传感器位置信息含有随机误差这一问题,提出了一种线性校正到达时间差定位算法.首先通过引入中间变量将非线性时差定位方程转化为伪线性方程,并利用加权最小二乘估计求得目标位置的初始解;接着通过求解初始位置估计的误差对目标位置初始解进行线性校正,得到目标位置更为精确的最终估计.仿真结果验证了所提算法具有较好的定位性能. | 邓兵 孙正波 杨乐 贺青 | 2017 | 西安电子科技大学学报2017，44，4： | 13 |
| 4 | 带目标高度约束信息的TOA无源定位显示文摘针对目标位于地球表面且高程已知的情形,首先推导了在到达时间定位体制下,接收站存在站址误差时,目标定位的克拉美罗下限;然后基于目标高度约束信息,简化定位方程,并利用加权最小二乘定位算法,实现了目标位置的定位解算.同时在理论上分析了高程信息对目标定位精度的改善效果以及所提算法的性能,证明了算法的有效性.仿真结果表明,该算法具有较好的定位精度. | 邓兵 孙正波 杨乐 彭华峰 熊瑾煜 | 2017 | 西安电子科技大学学报2017，44，3： | 13 |
| 5 | 多运动站异步观测条件下的直接定位算法显示文摘针对多运动站无源融合定位系统中的异步观测问题,该文提出一种基于空间谱分析的直接定位算法。首先利用子空间分析理论建立异步观测直接定位模型,构造多站协同定位联合空间谱函数,采用多级搜索方法实现定位解算。然后推导了该算法的定位误差协方差矩阵及克拉美罗下限。最后对该算法在异步观测条件下的定位性能进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明算法定位精度能够逼近克拉美罗下限,定位性能优于基于定位参数的分步定位算法,尤其在低信噪比情况下优势更明显。 | 冯奇 曲长文 周强 | 2017 | 电子与信息学报2017，39，2： | 9 |
| 6 | 基于约束加权最小二乘的无源定位闭式解算方法显示文摘针对无源定位问题中可进行伪线性处理的观测方程,提出一种基于约束加权最小二乘的无源定位闭式解算的理论框架。首先,在不限定定位观测量情况下,建立基于约束加权最小二乘的定位模型,推导其无约束最优化形式;然后,只需通过广义特征值分解即可实现辐射源状态估计并给出其解析表达式,并在此基础上证明了该闭式解的全局最优性和减小定位偏差的特性;最后,将该理论框架应用于到达角(angle of arrival,AOA)/到达时间差(time difference of arrival,TDOA)联合定位场景,验证了其有效性。仿真结果表明,所提算法定位精度能够逼近克拉美-罗下限(Cramer-Rao low bound,CRLB),定位偏差明显小于加权最小二乘算法,尤其在连续定位时间较短,噪声强度较大等情况下,验证了所提理论框架的优越性。 | 冯奇 曲长文 李廷军 | 2017 | 系统工程与电子技术2017，39，2： | 7 |
| 7 | 一种简单有效的TDOA-FDOA-AOA目标定位闭式解显示文摘针对TDOA-FDOA-AOA联合定位中目标状态求解这一难题,提出了一种简单有效的闭式求解算法.首先根据几何关系,通过测量值变换,将与目标位置、速度高度非线性的时差、频差、角度测量方程转换为关于目标状态的线性函数,再利用加权最小二乘估计求得目标状态估计.性能分析及仿真结果证明了所提算法具有较好的定位性能. | 邓兵 孙正波 杨乐 | 2018 | 西安电子科技大学学报2018，45，2： | 4 |
| 8 | 基于高斯-牛顿迭代的三星时差定位融合算法显示文摘若三星时差(TDOA)定位系统可多次接收到辐射源信号并进行定位,则通过不同时刻观测的多组时差和高程信息融合可能可以提高定位精度。将先验高程信息建模为三星时差定位融合的观测量之一,并提出了一种基于高斯⁃牛顿(Gauss⁃Newton)迭代的三星时差定位融合算法。通过实验仿真比较了提出的算法与直接平均、加权平均、选取星下点最近点等位置合批方法的性能。仿真表明该算法相较于现有的位置合批方法,具有更好的融合定位精度。 | 徐英杰 郭福成 | 2020 | 航天电子对抗2020，36，5： | 3 |
| 9 | 低秩条件下双星TDOA和FDOA无源定位算法显示文摘针对双星对地面已知高度目标辐射源到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)无源定位过程中存在卫星1位置矢量、两卫星位置矢量差以及两卫星速度矢量差三者共面问题,提出了一种获得目标位置三维解析解的算法,并指出当且仅当两卫星位置矢量和速度矢量四者共线时才无解。分析了共面但不共线和共线2种情况,给出了不同情况下的解析解,并且当两卫星位置矢量共线时可以将定位问题化简为简单的一元二次方程求解问题,可以有效降低求解复杂度和减少虚根数量。此外,当三矢量共面时还可以改善星下点区域的定位精度。仿真实验验证了所提算法的有效性。 | 周龙健 罗景青 | 2017 | 北京航空航天大学学报2017，43，10： | 3 |
| 10 | Closed form algorithm of double-satellite TDOA+AOA localization based on WGS-84 model显示文摘In this paper,we consider the double-satellite localization under the earth ellipsoid model of the Wideband Geodetic System(WGS-84)using the Time Difference of Arrival(TDOA)and the Angle-of-Arrival(AOA).Several closed-form solution algorithms via the pseudolinearization of the measurement equations are presented to efficiently estimate the location.These algorithms include the Weighted Least Squares(WLS),the Constrained Total Least Squares(CTLS),and the Taylor-Series Iteration(TSI).Performance comparison of the proposed methods with the Cramér-Rao Lower Bound(CRLB)in the simulation is shown to demonstrate that the proposed algorithms are feasible and have stable performance. | Wanchun LI Ruibin CHEN Yuning GUO Caixia FU | 2019 | Chinese Journal of Aeronautics2019，32，10： | 3 |
| 11 | 基于混沌麻雀搜索算法的TDOA/FDOA定位显示文摘针对在实际定位场景中,接收站常被安装在运动平台上,导致其运动状态信息存在随机误差,而目标源定位精度对接收站的位置信息非常敏感,接收站位置的微小误差会导致目标源位置估计存在较大误差的问题,本文在考虑接收站位置信息存在随机误差的情况下,提出了一种使用到达时间差和到达频率差测量值定位移动源的解决方案。该方法通过在麻雀搜索算法中引入Logistic混沌映射对目标进行定位跟踪,Logistic混沌映射可以降低算法收敛到局部最优的风险,用以解决站址误差较低的情况下定位精度差的问题。仿真结果分析表明:在低站址误差的情况下,本文算法的定位精度比半定规划-重构线性化技术(SDP-RLT)、遗传算法、麻雀搜索算法和蚁群算法更接近克拉美罗下界。 | 国强 朱国会 李万臣 | 2023 | 吉林大学学报(工学版)2023，53，2： | 2 |
| 12 | 线性校正变分贝叶斯自适应扩展卡尔曼滤波跟踪算法显示文摘针对量测噪声统计特性未知的非线性滤波跟踪问题,本文首先通过引入线性校正扩展卡尔曼滤波来抑制观测方程局部线性化所带来的截断误差效应,再进一步通过变分贝叶斯近似算法,对量测噪声方差进行迭代估计,最终形成了基于变分贝叶斯近似的线性校正自适应扩展卡尔曼滤波跟踪算法。分析表明,在量测噪声进行迭代求解过程中,所提算法对卡尔曼滤波局部线性化误差也进行了估计,跟踪精度优于已知误差分布真实值时的跟踪结果。最后。在时频差定位体制下。给出了本文所提算法的具体表达式,并通过计算机仿真验证了本文所提算法的有效性。 | 邓兵 孙正波 | 2017 | 电信技术研究2017，0，3： | 1 |
| 13 | 基于Grubbs检测的时差频差野值序贯剔除显示文摘多站时差频差定位系统中的野值往往严重影响目标定位的精度和系统的稳定度。针对这一问题,本文通过利用Grubbs检测方法构造检验统计量,将多站接收到的时差频差量测数据输入检测器当中进行野值判定,进而实现对定位跟踪系统获得的时差频差量测数据野值的序贯剔除,算法简单,实时性强,可以剔除连续的野值,最后通过实际数据验证了所提算法的有效性,为工程转化提供一定基础。 | 邓兵 翁宇诚 | 2019 | 电信技术研究2019，0，2： | 0 |
| 14 | 带目标高度约束信息的TOA加权多维标度定位算法显示文摘针对实际目标位于地球表面且高程已知的情形,本文提出了一种将地球中心作为虚拟观测站的加权多维标度定位算法。首先基于目标高度约束信息,将地球中心作为虚拟测量站,建立新的定位方程;然后推导了在到达时间定位体制下目标定位的克拉关罗下限:接着对原有的加权多维标度算法进行测量信息扩维处理。实现了目标位置的定位解算并且通过与克拉美罗下限的对比,分析了所提算法的性能;最后通过计算机仿真证明了所提算法的有效性,为下一步的工程转化应用奠定了基础。 | 邓兵 孙正波 | 2018 | 电信技术研究2018，0，1： | 0 |
| 15 | 基于外辐射源雷达系统的运动目标位置与速度解耦合估计方法显示文摘针对位于地球表面的无线静默目标,本文提出了一种基于外辐射源雷达系统的运动目标定位新方法.与已有大多数定位方法不同,新方法考虑了地面运动目标位置向量与速度向量所需服从的二次等式约束,并且实现了对目标位置与速度的解耦合估计.文中首先将基于外辐射源雷达系统的非线性观测方程转化为伪线性观测方程,然后利用一阶误差分析方法推导该观测方程中的误差渐近统计特性,并进而构建含双重二次等式约束的目标位置与速度联合估计准则.针对此优化模型,文中提出了一种基于拉格朗日乘子法的目标位置与速度解耦合优化算法,其中仅需对目标位置向量进行迭代计算,而目标速度向量是以闭式解的形式给出,因此可减少迭代初始值的影响与局部收敛的风险.此外,文中还在双重二次等式约束条件下推导了基于外辐射源雷达系统的运动目标定位的克拉美罗界,定量刻画了等式约束所产生的性能增益,并结合一阶误差分析与拉格朗日乘子法证明了新方法的渐近统计有效性.仿真实验结果验证了所提定位方法的优势. | 王鼎 尹洁昕 王叶露 徐文艳 | 2023 | 电子学报2023，51，11： | 0 |
| 16 | 三站时差定位求解的一种有效实现方法显示文摘三站时差定位闭式解实现过程中需要求解一元四次方程,而很多编程语言中无直接求解函数,针对该问题,本文通过引入探测距离先验信息,并利用一元高次方程实数根的分布特点,提出了一种函数迭代逼近的高次方程求实数根方法,为三站时差闭式解在不同的编程语言环境下的转化提供了有效的实现途径,避免了编程语言不包含求根函数时导致的闭式解无法直接实现的难题,最后通过计算机仿真结果验证了所提算法的正确性和有效性,为实际工程转化奠定一定基础。 | 邓兵 翁宇诚 | 2018 | 电信技术研究2018，0，4： | 0 |
| 17 | 基于运动双站TDOA—FDOA—AOA联合定位闭式解显示文摘针对运动双站TDOA—FDOA—AOA对固定目标观测定位问题,本文推导了一种测量转换闭式求解算法。首先根据几何关系将观测方程变换为关于目标位置的线性函数;然后利用加权最小二乘算法求得目标位置,同时在理论上分析了所提算法的性能:最后通过仿真结果证明了该算法具有较好的定位性能。 | 邓兵 孙正波 | 2017 | 电信技术研究2017，0，4： | 0 |
| 18 | 时频差多普勒定位体制中初始速度信息获取方法显示文摘在目标跟踪系统中,目标初始信息的有效获取是重点研究内容之一。在目标巡航飞行时,若能够获得目标速度较为精确的初始值,则能够大幅度提升跟踪滤波算法的收敛速度。本文根据双星时频差多普勒定位系统几何关系,在多普勒递推关系约束条件下,推导了目标速度解算公式,有效地实现了目标速度信息的求解,最后通过计算机仿真了所提算法的有效性,为实际工程提供了一定的理论参考。 | 康思思 王伟 | 2017 | 电信技术研究2017，0，4： | 0 |
| 19 | 基于双基地距离及其变化率的无源定位算法显示文摘针对多站多外辐射源雷达系统中运动目标的定位问题,提出一种基于双基地距离及其变化率的运动目标无源定位算法。该算法首先引入辅助参数,建立了双基地距离及其变化率与目标位置及其速度的伪线性关系方程,并通过加权最小二乘估计得到目标位置和速度的初步解;其次建立辅助参数与初步解估计误差的伪线性方程并求解其估计误差,最终利用目标位置和速度的初步解及其估计误差得到目标位置和速度的最终估计。分别在近场和远场条件下对算法进行仿真,仿真结果表明,本文算法在复杂度略低于现有三步加权最小二乘估计(3WLS)算法的前提下仍能达到克拉美罗界,并且定位精度优于3WLS算法。 | 郑永星 刘顺兰 | 2023 | 杭州电子科技大学学报(自然科学版)2023，43，6： | 0 |
| 20 | 基于G-N迭代的双星时频差定位融合算法显示文摘双星时差(Time Difference of Arrival,TDOA)频差(Frequency Difference of Arrival,FDOA)定位系统在过顶期间可多次截获到辐射源信号并进行定位,将不同时刻观测的多组时差频差和高程信息融合可以提高定位精度。本文算法将辐射源高程信息建模为双星时差频差定位融合的观测量之一,并提出了一种基于高斯-牛顿(Gauss-Newton,G-N)迭代的双星时差频差定位融合算法。最后通过实验仿真将本文所提算法与理论最优单次定位结果、直接平均和加权平均等位置合批处理方法进行比较,实验结果表明本文算法相较于其他位置合批处理方法具有更优越的性能。 | 徐英杰 张敏 张文俊 吴癸周 郭福成 | 2022 | 雷达科学与技术2022，20，1： | 0 |
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