联合相位差变化率和多普勒频率变化率的单站无源定位方法

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作者 何东升 宋杰 娄树理 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期80-87,101,共9页

相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获... 相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获得与角度相关的信息,然后利用多普勒频率及其变化率获取目标辐射源的速度,将所得速度信息与相位差变化率定位方法相结合,计算目标辐射源详细信息,并进行误差精度分析。在仿真实验中,验证提出的算法在准确定位静止和运动目标辐射源方面的优越性,径向距离相对误差为0.8507%。同时,进行了影响定位精度的因素的仿真分析。 展开更多

关键词 单站无源定位 相位差变化率定位 多普勒频率变化率定位 联合定位

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基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法 被引量：6

2

作者 李宏 秦玉亮 +2 位作者 李彦鹏 王宏强 黎湘 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2718-2723,共6页

线性调频信号(LFM)在雷达中广泛应用,精确获取观测LFM信号中的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Fourier变换(FrFT)的多普勒频率变化率估计算法,在分数阶变换域上使信号能量聚集,消除... 线性调频信号(LFM)在雷达中广泛应用,精确获取观测LFM信号中的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Fourier变换(FrFT)的多普勒频率变化率估计算法,在分数阶变换域上使信号能量聚集,消除调频率对参数估计的影响的同时充分提高了信噪比,进而利用保留的脉冲间相对相位关系获得了多普勒频率变化率的高精度估计。理论分析表明,该算法估计精度接近理论下界,数值仿真验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 无源定位与跟踪 分数阶FOURIER变换 LFM相参脉冲 多普勒频率变化率

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基于相位补偿的BPSK相参脉冲串信号多普勒频率变化率估计算法 被引量：3

3

作者 李宏 秦玉亮 +2 位作者 李彦鹏 王宏强 黎湘 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期2156-2160,共5页

目标与观测平台之间径向加速度引起的接收信号多普勒频率变化率的精确估计对于高精度单站无源定位与跟踪具有重要意义。该文针对脉内相位调制信号的频率变化率不能直接表征多普勒频率变化率的问题,首先引入相位补偿的方法消除BPSK相位... 目标与观测平台之间径向加速度引起的接收信号多普勒频率变化率的精确估计对于高精度单站无源定位与跟踪具有重要意义。该文针对脉内相位调制信号的频率变化率不能直接表征多普勒频率变化率的问题,首先引入相位补偿的方法消除BPSK相位调制序列的影响,然后针对固定脉冲重复频率和脉冲重复频率抖动两种情况分别提出了径向加速度引起的多普勒频率变化率的精确估计方法,并且给出了多普勒频率变化率与采样频率、观测时间及脉冲重复频率之间的约束关系。仿真结果表明,典型参数条件下该文提出算法的信噪比门限比已有算法低约4～6dB。 展开更多

关键词 无源定位与跟踪 BPSK脉冲压缩波形 相参脉冲串 多普勒频率变化率

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一种BPSK相参脉冲信号多普勒频率变化率测量方法 被引量：5

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作者 郁春来 占荣辉 万建伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期53-56,82,共5页

BPSK信号广泛应用于新体制雷达中,测量BPSK信号中包含的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪的关键技术。通过对BPSK信号平方消除了相位调制对参数估计的影响,并利用离散傅立叶变换进行脉冲间相参积累,算法具有计算量小、多普勒... BPSK信号广泛应用于新体制雷达中,测量BPSK信号中包含的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪的关键技术。通过对BPSK信号平方消除了相位调制对参数估计的影响,并利用离散傅立叶变换进行脉冲间相参积累,算法具有计算量小、多普勒频率变化率估计精度高的优点。计算机仿真结果表明参数估计的精度能达到单站无源定位与跟踪系统的精度要求。 展开更多

关键词 BPSK相参脉冲信号 多普勒频率变化率 单站无源定位与跟踪

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基于小波变换的多普勒频率变化率高精度估计方法 被引量：3

5

作者 郁春来 吕韶昱 +1 位作者 万方 万建伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1656-1659,共4页

在单站无源定位与跟踪系统中,获取多普勒频率变化率信息对运动目标的状态估计和定位具有非常重要的意义.多普勒频率变化率非常微弱,很难精确测量.小波变换是一种时频局域化的分析方法,具有较低的信噪比门限.本文提出了基于小波变换的多... 在单站无源定位与跟踪系统中,获取多普勒频率变化率信息对运动目标的状态估计和定位具有非常重要的意义.多普勒频率变化率非常微弱,很难精确测量.小波变换是一种时频局域化的分析方法,具有较低的信噪比门限.本文提出了基于小波变换的多普勒频率变化率估计方法,计算机仿真研究表明本文提出的方法具有较低的信噪比门限,并且可以快速精确地实现参数估计. 展开更多

关键词 多普勒频率变化率 小波变换 参数估计

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一种脉冲群间多普勒频率变化率的估计算法 被引量：3

6

作者 郁春来 韩彦明 +1 位作者 万方 万建伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2008年第9期40-43,共4页

提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率估计算法,该算法利用离散傅里叶变换进行脉冲间相参积累,获得脉冲群的相对模糊频率,通过脉冲群间相对模糊频率差分获得多普勒频率变化率。算法具有计算量小、多普勒频率变化率估计精度高的优点。计... 提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率估计算法,该算法利用离散傅里叶变换进行脉冲间相参积累,获得脉冲群的相对模糊频率,通过脉冲群间相对模糊频率差分获得多普勒频率变化率。算法具有计算量小、多普勒频率变化率估计精度高的优点。计算机仿真结果证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 单站无源定位与跟踪 脉冲群 相参积累 多普勒频率变化率

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脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法 被引量：2

7

作者 周亚强 曹延伟 +1 位作者 程翥 皇甫堪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期34-39,共6页

提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法,该算法利用脉冲群内相邻脉冲对间的互相关函数估计脉冲群模糊频率,在连续脉冲群间选择任一相同模糊频率进行解模糊得到各脉冲群相对频率,由于这些相对频率包含相同的模糊,从而可以... 提出了一种脉冲群间多普勒频率变化率的高精度测量算法,该算法利用脉冲群内相邻脉冲对间的互相关函数估计脉冲群模糊频率,在连续脉冲群间选择任一相同模糊频率进行解模糊得到各脉冲群相对频率,由于这些相对频率包含相同的模糊,从而可以利用差分或滤波算法得到脉冲群间多普勒频率变化率。该算法具有相对频率估计精度高、解模糊过程简单、运算量小、多普勒频率变化率测量精度高等优点。计算机仿真和地面缩比试验均证明了该测量算法的有效性。 展开更多

关键词 脉冲群 相参脉冲 解模糊 多普勒频率变化率

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LFM相参脉冲串多普勒频率变化率估计 被引量：3

8

作者 陈曦 邓振淼 傅茂忠 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第3期29-33,共5页

在传统的只测向单站无源定位算法的基础上,增加波达角变化率和径向加速度两个观测量,可以大大改善定位与跟踪的性能,所以高精度径向加速度估计(即多普勒频率变化率估计)具有重要意义。由于在无源定位里没有接收脉冲信号的任何先验知识,... 在传统的只测向单站无源定位算法的基础上,增加波达角变化率和径向加速度两个观测量,可以大大改善定位与跟踪的性能,所以高精度径向加速度估计(即多普勒频率变化率估计)具有重要意义。由于在无源定位里没有接收脉冲信号的任何先验知识,接收到的LFM相参脉冲串信号的相参性容易被破坏。文中借鉴雷达里的匹配滤波方法,提出一种"准匹配滤波"方法,首先估计每个脉冲的到达时间、脉冲宽度、起始频率和调频系数,接着构造本地参考信号用于对接收信号进行"准匹配滤波",最后对其输出进行多普勒频率变化率估计。该方法可以避免处理过程中的非相参问题,运算简单,估计精度高,具有应用价值。 展开更多

关键词 无源定位 多普勒频率变化率 相参脉冲串 匹配滤波

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一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法 被引量：2

9

作者 郁春来 万建伟 占荣辉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2303-2306,共4页

相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变... 相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 单站无源定位与跟踪 相位编码调制 相参脉冲序列 多普勒频率变化率

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基于多普勒频率变化率的固定单站定位算法研究 被引量：10

10

作者 田由甲 张冠杰 《无线电通信技术》 2016年第4期61-64,共4页

针对传统无源定位系统中定位精度差、收敛速度慢的特点,研究了基于多普勒频率变化率的定位原理,建立了基于多普勒频率变化率的固定单站对运动目标的定位模型,并结合修正增益的扩展卡尔曼滤波算法对定位数据进行处理,得到了较高精度的定... 针对传统无源定位系统中定位精度差、收敛速度慢的特点,研究了基于多普勒频率变化率的定位原理,建立了基于多普勒频率变化率的固定单站对运动目标的定位模型,并结合修正增益的扩展卡尔曼滤波算法对定位数据进行处理,得到了较高精度的定位数据,通过试验仿真重点分析了基于多普勒频率变化率单站定位跟踪精度的影响因子,并验证了基于多普勒频率变化率的单站定位跟踪算法的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 多普勒频率变化率 MGEKF GDOP 单站定位

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一种基于多普勒频率变化率单站无源定位的改进跟踪滤波算法 被引量：1

11

作者 谈欣荣 高宪军 +1 位作者 李宝珠 王宇 《电子设计工程》 2014年第8期77-80,共4页

IMM-PF算法巨大的计算量影响跟踪的实时性,IMM-UKF由于线性化误差使得精度不高。针对这些问题,本文在基于多普勒频率变化率的单站无源定位问题的基础上提出了一种改进的交互式多模型滤波算法(IMMEK-UKFPF),利用不同的模型匹配不同类型... IMM-PF算法巨大的计算量影响跟踪的实时性,IMM-UKF由于线性化误差使得精度不高。针对这些问题,本文在基于多普勒频率变化率的单站无源定位问题的基础上提出了一种改进的交互式多模型滤波算法(IMMEK-UKFPF),利用不同的模型匹配不同类型的滤波器,充分发挥了卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波以及粒子滤波各自的优点。仿真结果表明该算法减少了跟踪定位所用时间,提高了计算效率,同时具有良好的跟踪性能和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 多普勒频率变化率 无源定位 粒子滤波 交互式多模型 Particle Filtering (PF) INTERACTING Multiple Model (IMM)

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基于互相关的高精度多普勒频率变化率测量方法

12

作者 何晓明 吴琳 《中国电子科学研究院学报》 2014年第3期277-280,共4页

提出了一种脉组间多普勒频率变化率的高精度测量算法,该算法利用脉组相邻脉冲对间的互相关函数估计脉组模糊频率,在连续脉组间选择任一相同模糊频率进行解模糊得到各脉组相对频率,因为这些相对频率包含相同的模糊,所以可以利用差分或滤... 提出了一种脉组间多普勒频率变化率的高精度测量算法,该算法利用脉组相邻脉冲对间的互相关函数估计脉组模糊频率,在连续脉组间选择任一相同模糊频率进行解模糊得到各脉组相对频率,因为这些相对频率包含相同的模糊,所以可以利用差分或滤波算法得到脉组间多普勒频率变化率;计算机仿真和试验均证明了该测量算法的有效性。 展开更多

关键词 脉组 互相关 解模糊 多普勒频率变化率

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基于多普勒频率变化率机载单站的改进IMM跟踪算法

13

作者 李洪斌 高宪军 《电子设计工程》 2016年第12期81-83,共3页

本文基于机载无源定位中机动目标跟踪的速度慢,精度低等问题,采用多普勒频率变化率作为基本定位方法,在充分研究KF、UKF、GAPF 3种滤波算法的基础上,提出了一种改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),该算法巧妙了分解了复杂的运动形... 本文基于机载无源定位中机动目标跟踪的速度慢,精度低等问题,采用多普勒频率变化率作为基本定位方法,在充分研究KF、UKF、GAPF 3种滤波算法的基础上,提出了一种改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),该算法巧妙了分解了复杂的运动形式,融合了KF、UKF、GPFA 3种算法的优点。通过仿真实验,结果表明改进的交互式多模型算法(IMMKF-UKF-GPFA),不仅提高了跟踪精度,还减少了运算量,具有十分重要的实际意义。 展开更多

关键词 无源定位 多普勒频率变化率 交互式多模型 粒子滤波

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基于多普勒频率变化率和方位的机动目标无源跟踪算法

14

作者 王骏 吕昆峰 刘梅 《指挥控制与仿真》 2018年第4期38-44,56,共8页

对于具有频率和方位角测量能力的雷达系统而言,多普勒频率变化率中包含目标的距离信息。将多普勒频率变化率这一测量,和方位角测量进行联合观测,在一定条件下能提高对目标的跟踪精度。分析了方位角和多普勒频率联合跟踪时,目标的可观测... 对于具有频率和方位角测量能力的雷达系统而言,多普勒频率变化率中包含目标的距离信息。将多普勒频率变化率这一测量,和方位角测量进行联合观测,在一定条件下能提高对目标的跟踪精度。分析了方位角和多普勒频率联合跟踪时,目标的可观测性问题,提出了一种基于交互式多模型和无迹卡尔曼滤波的机动目标跟踪算法,并对该算法进行了仿真分析,仿真结果表明,该算法可以有效利用方位测量和多普勒频率变化率测量,实现对机动目标的跟踪。 展开更多

关键词 交互式多模型 多普勒频率变化率 无迹卡尔曼滤波 机动目标跟踪

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基于频率变化率测量的无人机单站无源定位技术的研究 被引量：3

15

作者 李洪斌 高宪军 《四川兵工学报》 CAS 2015年第8期141-144,共4页

为了将无人机更好的应用于侦察作战,针对传统的BO定位技术等定位系统,作战区域小,精度低,收敛速度慢等缺点,提出一种适用于无人机的机载单站快速无源定位技术;首先对无人机无源定位系统进行设计,建立计算多普勒频率变化率定位方法的无... 为了将无人机更好的应用于侦察作战,针对传统的BO定位技术等定位系统,作战区域小,精度低,收敛速度慢等缺点,提出一种适用于无人机的机载单站快速无源定位技术;首先对无人机无源定位系统进行设计,建立计算多普勒频率变化率定位方法的无人机观测平台,提出一种脉冲群多普勒频率变化率的测量方法,最后对定位系统整体进行仿真。 展开更多

关键词 无人机 无源定位 脉冲群 多普勒频率变化率

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高阶QAM信号多普勒参数联合估计算法 被引量：1

16

作者 黄艳艳 彭华 《信息工程大学学报》 2011年第1期82-87,共6页

针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于高阶循环累积量和相位差分的多普勒频率和变化率联合估计算法。无需定时同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频率处的循环频率来估计多普勒频率,并利... 针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于高阶循环累积量和相位差分的多普勒频率和变化率联合估计算法。无需定时同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频率处的循环频率来估计多普勒频率,并利用基于数据辅助的相位差分方法计算变化率。详尽的Monte Carlo仿真分析了不同信噪比、数据量的多普勒参数估计性能,结果表明,算法能有效实现高斯白噪声信道下QAM多普勒参数的联合估计。 展开更多

关键词 多普勒频率 多普勒频率变化率 QAM信号 动中通卫星通信

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一种基于空域和频域信息的固定单站无源定位跟踪改进算法 被引量：9

17

作者 王鼎 曲阜平 吴瑛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2891-2895,共5页

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,本文基于辐射源信号的空域和频域信息,提出了一种对运动辐射源的固定单站无源定位跟踪改进算法。文中首先利用辐射源信号的空域和频域变化量信息,通过伪线性卡尔曼滤波算法估计出目标的... 针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,本文基于辐射源信号的空域和频域信息,提出了一种对运动辐射源的固定单站无源定位跟踪改进算法。文中首先利用辐射源信号的空域和频域变化量信息,通过伪线性卡尔曼滤波算法估计出目标的速度矢量;然后利用速度矢量的估计值直接获得目标位置矢量的估计,并将其作为标准卡尔曼滤波算法的观测值进行滤波;最后通过计算机仿真验证了该方法具有较高的定位精度和较快的收敛速度。 展开更多

关键词 无源定位 速度矢量 角度变化率 多普勒频率变化率 伪线性卡尔曼滤波

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利用空频域信息的固定单站无源定位跟踪算法 被引量：5

18

作者 曲长文 徐征 +1 位作者 苏峰 邓兵 《电光与控制》 北大核心 2010年第11期13-15,29,共4页

针对固定单站无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,在传统定位方法基础上引入角度变化率和多普勒频率变化率信息;在此基础上提出了一种基于空频域信息的不敏卡尔曼滤波(UKF)算法并结合应用背景对标准UKF算法作了改进,详细分析了... 针对固定单站无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,在传统定位方法基础上引入角度变化率和多普勒频率变化率信息;在此基础上提出了一种基于空频域信息的不敏卡尔曼滤波(UKF)算法并结合应用背景对标准UKF算法作了改进,详细分析了其定位性能并与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法进行比较;仿真结果表明UKF算法的定位性能要明显优于EKF算法,具有更快的收敛速度和更高的收敛精度;增加高精度的角度变化率和多普勒频率变化率信息能够显著改善定位性能。 展开更多

关键词 无源定位 角度变化率 多普勒频率变化率 不敏卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波

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基于MGEKF的单站无源定位跟踪算法 被引量：4

19

作者 陈立万 廖海军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期51-53,56,共4页

单站无源定位跟踪技术具有隐蔽性强、设备简单、系统相对独立等优点,有着广阔的应用前景。为了提高定位精度和收敛速度以满足实时化需求,在现有的基于多普勒变化率的单站无源定位算法的基础上,详细推导了基于MGEKF的定位算法以解决EKF... 单站无源定位跟踪技术具有隐蔽性强、设备简单、系统相对独立等优点,有着广阔的应用前景。为了提高定位精度和收敛速度以满足实时化需求,在现有的基于多普勒变化率的单站无源定位算法的基础上,详细推导了基于MGEKF的定位算法以解决EKF算法的不稳定性,并通过计算机仿真比较了两种算法的性能,结果表明MGEKF定位算法提高了定位精度、收敛速度和稳定度,定位结果能够满足实际需求。 展开更多

关键词 MGEKF算法 多普勒频率变化率 无源定位 单站

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一种新型单站无源定位算法研究 被引量：4

20

作者 刁鸣 张一飞 缪善林 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2007年第B08期9-11,20,共4页

原有的基于方位角、俯仰角及其变化率的无源定位算法要求目标静止或运动速度已知,在一定程度上限制了算法的应用。针对新型无源探测系统的要求,提出了增加观测信息,即多普勒频率及其变化率,不仅能够在目标运动速度与运动状态未知的情况... 原有的基于方位角、俯仰角及其变化率的无源定位算法要求目标静止或运动速度已知,在一定程度上限制了算法的应用。针对新型无源探测系统的要求,提出了增加观测信息,即多普勒频率及其变化率,不仅能够在目标运动速度与运动状态未知的情况下实时估计出目标相对于观测器的三维坐标,而且还能够估计出它们之间的相对速度。同时引入扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法对原始定位结果进行了处理,最后给出了计算机仿真结果。 展开更多

关键词 多普勒频率变化率 EKF算法 无源定位 相对速度

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