短波信號TDOA估計與目標(biāo)定位算法研究
發(fā)布時間:2017-05-16 01:04
本文關(guān)鍵詞:短波信號TDOA估計與目標(biāo)定位算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著第三代短波通信標(biāo)準(zhǔn)的建立以及現(xiàn)代通信技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,短波通信逐漸成為無線電通信的重要技術(shù)手段。短波非法信號傳播的監(jiān)測與信源查找定位是無線電監(jiān)測的重要內(nèi)容,而傳統(tǒng)的短波測向定位技術(shù)存在諸多問題和局限,發(fā)展新型的基于TDOA技術(shù)的短波定位方法具有重要意義。短波信號在電離層傳播過程中引入的多普勒頻移和多普勒擴展往往表現(xiàn)出對信號的某種調(diào)制作用,使傳統(tǒng)時延估計算法在處理短波信號時性能嚴重下降。同時,在電離層以及大地坐標(biāo)系下,短波TDOA定位方程為高度復(fù)雜的非線性方程,經(jīng)典的TDOA定位算法不能很好的解決此類問題。本文針對以上兩點問題進行了深入的研究,提出了多種適用于短波信號的時延估計算法以及基于粒子濾波技術(shù)的短波TDOA定位算法,具體內(nèi)容介紹如下:體內(nèi)容介紹如下(1)本文采用Watterson短波信道模型建立了短波信號時延估計模型,討論了信道增益函數(shù)對基本相關(guān)時延估計算法的影響,提出了短波信號模值基本相關(guān)時延估計算法以及基于維納加權(quán)的模值廣義相關(guān)時延估計算法,兩種算法都能解決短波信號時延估計問題且有較高的抗噪性能。(2)本文提出了基于短波信號自相關(guān)函數(shù)以及模值互相關(guān)函數(shù)的粒子濾波時延估計算法,豐富了短波信號時延估計技術(shù),算法抗噪能力不佳但有較強的適用性,具有較大的推廣價值。(3)本文在相關(guān)摘時延估計理論基礎(chǔ)上,運用數(shù)學(xué)證明推出了佘弦核函數(shù)下廣義相關(guān)熵時延估計算法(GCF)的完整理論以及最大相關(guān)熵準(zhǔn)則與最小分散系數(shù)準(zhǔn)則的等價性結(jié)論。提出了短波信號下模值GCF時延估計算法,算法在信道多普勒頻移較大時性能略有下降,但對穩(wěn)定分布噪聲有較強的魯棒性。(4)本文建立了短波信號傳播模型并據(jù)此給出短波TDOA定位方程,提出了粒子濾波短波TDOA定位算法、基于Parzen窗概率密度估計的粒子濾波TDOA定位算法,算法可以較精確的估計出目標(biāo)信源位置,真實短波數(shù)據(jù)測試證明了算法較高的定位精度和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】:Watterson信道模型 時延估計 短波定位 粒子濾波 相關(guān)熵
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN925;TN911.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 研究背景與意義9-12
- 1.1.1 短波通信9
- 1.1.2 遠程短波信源定位研究現(xiàn)狀與存在的問題9-11
- 1.1.3 短波TDOA定位技術(shù)11-12
- 1.2 短波信道模型與短波信號時延估計12-13
- 1.3 本文的主要工作13-14
- 2 Watterson信道模型與時延估計理論14-22
- 2.1 Watterson信道模型14-16
- 2.2 時延估計概述16-17
- 2.2.1 時間延遲估計的基本模型16-17
- 2.3 基本的時延估計算法17-19
- 2.3.1 相關(guān)類時延估計法17-19
- 2.3.2 相位譜時延估計法19
- 2.4 Alpha穩(wěn)定分布下的時延估計19-21
- 2.4.1 α穩(wěn)定分布概述19-20
- 2.4.2 基于共變的時間延遲估計20
- 2.4.3 基于分數(shù)低階協(xié)方差的時間延遲估計20-21
- 2.4.4 最小P范數(shù)(LMP)自適應(yīng)時間延遲估計21
- 2.5 本章小結(jié)21-22
- 3 短波信號的時延估計22-37
- 3.1 短波信號處理模型22-23
- 3.2 基于模值的短波基本相關(guān)時延估計算法23-26
- 3.2.1 基本相關(guān)時延估計算法的退化23-24
- 3.2.2 短波模值相關(guān)時延估計算法24-26
- 3.3 基于維納加權(quán)的模值廣義相關(guān)法26-28
- 3.4 基于粒子濾波的短波時延估計算法28-32
- 3.5 自適應(yīng)短波時延估計算法32-35
- 3.6 同態(tài)濾波去除乘性噪聲35-36
- 3.7 本章小結(jié)36-37
- 4 Alpha穩(wěn)定分布下短波信號時延估計37-49
- 4.1 短波信號下的模值GCF算法37-44
- 4.1.1 廣義相關(guān)熵(GCF)算法37-40
- 4.1.2 模值廣義相關(guān)熵(GCF)算法40-44
- 4.2 C-MCC自適應(yīng)時延估計算法44-48
- 4.2.1 余弦核函數(shù)下最大相關(guān)熵準(zhǔn)則與最小分散系數(shù)準(zhǔn)則的等價性44-46
- 4.2.2 C-MCC算法的計算機仿真46-48
- 4.3 本章小結(jié)48-49
- 5 基于TDOA技術(shù)的短波信號源定位方法49-59
- 5.1 短波信號傳播模型及TDOA定位方程49-51
- 5.2 基于粒子濾波的短波TDOA定位算法51-53
- 5.3 計算機仿真53-57
- 5.4 真實短波數(shù)據(jù)測試57-58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 結(jié)論59-61
- 參考文獻61-64
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況64-65
- 致謝65-66
【參考文獻】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 丁磊;短波寬帶通信系統(tǒng)信道建模與仿真[D];西安電子科技大學(xué);2010年
2 劉滿超;無線電測向方法研究[D];蘭州大學(xué);2013年
本文關(guān)鍵詞:短波信號TDOA估計與目標(biāo)定位算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:369248
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