本文關(guān)鍵詞：基于預(yù)處理的無源定位對抗技術(shù)研究

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【摘要】：定位系統(tǒng)通常包括定位移動臺和定位臺兩個主要部分,其中定位移動臺是指被定位目標(biāo),定位系統(tǒng)完成對定位移動臺位置信息的定位;而定位臺一般指定位終端或定位裝置,定位系統(tǒng)通過定位臺獲取定位移動臺的位置信息。無源定位是指定位移動臺本身不主動發(fā)射專門用于定位目的的定位信號,而是定位臺通過被動接收定位移動臺發(fā)射或輻射的常規(guī)通信信號來進行定位的方式。傳統(tǒng)的有源定位系統(tǒng)如雷達和聲吶等,在工作時主動發(fā)射大功率電磁信號以完成定位,容易受到外界環(huán)境條件及電磁干擾的影響。敵對方的定位裝置也可以利用這一點通過各種信號檢測技術(shù)監(jiān)測到有源定位設(shè)備的具體位置信息,從而進行有效的干擾和打擊。因此在定位和電子對抗領(lǐng)域,無源定位作為一種靈活機動性與隱蔽性兼得的定位技術(shù),引起越來越多的重視。近年來,隨著信號處理和雷達接收技術(shù)的迅猛發(fā)展,無源定位的定位精度日益提高[1],而針對非合作定位方的定位對抗技術(shù)研究卻很不成熟,國內(nèi)外針對無源定位的定位對抗技術(shù)鮮有成果報道。在軍事通信或?qū)τ诙ㄎ灰苿优_隱蔽性要求高的環(huán)境下,即使無源定位技術(shù)能夠提供較好的定位性能,但是定位移動臺的隱蔽性和安全性卻仍難以保障,基于無源定位的定位對抗技術(shù)研究刻不容緩。本文對傳統(tǒng)無源定位中常用的到達時間差定位(Time Differences of Arrive,TDOA)技術(shù)的基本原理和定位性能進行了研究,根據(jù)影響傳統(tǒng)TDOA定位精度的干擾因子,提出了一種基于定位移動臺預(yù)處理方式的定位對抗方法,以對抗敵對非合作定位方的無源定位。針對合作定位方,完成了相對應(yīng)的定位對抗的解預(yù)處理方式研究,驗證了采用預(yù)處理方式不會影響合作定位方的定位精度。本文主要完成以下研究內(nèi)容:(1)基于對TDOA定位原理的研究,得出影響定位性能的主要因素為到達時間差的時延估計性能和傳輸信道的噪聲條件,而影響時延估計精度的因素主要是傳輸信道的多徑特性。通過預(yù)處理方式構(gòu)造具有偽多徑信號特征的無線傳輸信號,即可實現(xiàn)對到達時間差的時延估計性能的有效干擾和欺騙,進而達成基于預(yù)處理的TDOA定位對抗目的。(2)基于上述理論,完成基于偽多徑信號預(yù)處理方式的建模,并分析預(yù)處理參數(shù)對時延估計精度及定位精度的影響;仿真結(jié)果表明,通過在定位移動臺采用基于偽多徑信號的發(fā)射信號預(yù)處理方法,可以大大削弱非合作定位方使用傳統(tǒng)TDOA定位手段時的定位精度。(3)通過詳細(xì)的公式推導(dǎo)和仿真分析,分析信噪比、時延參數(shù)和幅度因子的等參數(shù)對時延估計的影響以及基于預(yù)處理的TDOA定位對幾何精度稀釋因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)的影響;通過對偽多徑預(yù)處理方法中各種不同多徑參數(shù)情況下的仿真分析,探討了參數(shù)變化對時延估計及定位性能的影響。(4)完成針對合作定位方的TDOA定位性能恢復(fù),根據(jù)已知的定位移動臺偽多徑預(yù)處理參數(shù)及相應(yīng)的信源通信參數(shù)設(shè)計適用的解預(yù)處理方法,以實現(xiàn)保障定位性能的目的。研究表明,利用偽多徑信號傳輸提供的分集特性,基于解預(yù)處理的定位臺甚至可以獲得相對于傳統(tǒng)時差定位臺更高的定位性能。
【關(guān)鍵詞】：無源定位 時延估計 TDOA定位 定位對抗
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN97
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 縮略詞表15-17
• 第一章 緒論17-22
• 1.1 研究背景17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 傳統(tǒng)TDOA無源定位方式研究22-36
• 2.1 TDOA時延估計算法22-24
• 2.1.1 基于二階統(tǒng)計量的時延估計算法22-23
• 2.1.2 基于代價函數(shù)的時延估計算法23
• 2.1.3 特征空間分解算法23-24
• 2.2 互相關(guān)時延估計法24-27
• 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)互相關(guān)時延估計算法（SCC）24-26
• 2.2.2 廣義互相關(guān)時延估計算法（GCC）26-27
• 2.2.3 GCC與SCC對比27
• 2.3 TDOA定位基本原理27-31
• 2.3.1 雙曲線定位方程27-28
• 2.3.2 求解方程算法28-31
• 2.4 TDOA的定位精度研究31-35
• 2.4.1 時延估計精度及定位精度的參數(shù)指標(biāo)31-33
• 2.4.2 時差定位的精度因子（GDOP）33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于非合作定位方的TDOA定位對抗研究36-55
• 3.1 基于偽多徑信號的預(yù)處理方式建模分析36-40
• 3.1.1 基于偽多徑信號的建模分析36-38
• 3.1.2 基于偽多徑信號的互相關(guān)時延估計研究38-40
• 3.2 基于偽多徑信號的峰值檢測對抗研究40-46
• 3.2.1 最大峰值檢測法40-41
• 3.2.2 上升沿門限檢測算法41
• 3.2.3 基于偽多徑信號時延參數(shù)的峰值檢測對抗41-45
• 3.2.4 基于偽多徑信號幅度參數(shù)的峰值檢測對抗45-46
• 3.3 時延估計偏差在傳統(tǒng)環(huán)境下導(dǎo)致定位無解的門限46-48
• 3.3.1 SNR導(dǎo)致定位無解的門限值46-47
• 3.3.2 單徑預(yù)處理時延參數(shù)導(dǎo)致定位無解的門限值47-48
• 3.4 時延及幅度參數(shù)對預(yù)處理定位性能的影響48-53
• 3.4.1 各徑時延差和幅度比對時延估計精度的影響49-52
• 3.4.2 各徑時延差和幅度比對定位精度的影響52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基于合作定位方的TDOA定位恢復(fù)研究55-77
• 4.1 定位恢復(fù)結(jié)構(gòu)框圖55-56
• 4.2 基于ⅡR結(jié)構(gòu)的解預(yù)處理方式設(shè)計56-58
• 4.3 基于ⅡR結(jié)構(gòu)的解預(yù)處理系統(tǒng)收斂性推導(dǎo)58-59
• 4.4 基于ⅡR結(jié)構(gòu)的解預(yù)處理性能對比59-66
• 4.4.1 時延估計性能對比61-64
• 4.4.1.1 各徑幅度比小于 161-62
• 4.4.1.2 各徑幅度比大于 162-64
• 4.4.2 定位性能對比64-66
• 4.4.2.1 各徑幅度比小于 164-65
• 4.4.2.2 各徑幅度比大于 165-66
• 4.5 基于RAKE接收機的解預(yù)處理方式設(shè)計66-68
• 4.6 基于RAKE接收機的解預(yù)處理性能對比68-75
• 4.6.1 時延估計性能對比69-71
• 4.6.1.1 各徑幅度比小于 169-70
• 4.6.1.2 各徑幅度比大于 170-71
• 4.6.2 定位性能對比71-73
• 4.6.2.1 各徑幅度比小于 171-72
• 4.6.2.2 各徑幅度比大于 172-73
• 4.6.3 傳統(tǒng)時差定位與Rake解預(yù)處理的時差定位性能對比73-75
• 4.7 本章小結(jié)75-77
• 第五章 基于預(yù)處理時差定位的幾何精度稀釋因子研究77-93
• 5.1 傳統(tǒng)時差定位的幾何精度稀釋因子77-80
• 5.2 基于預(yù)處理的時差定位幾何精度稀釋因子80-85
• 5.3 傳統(tǒng)時差定位的GDOP仿真結(jié)果85-88
• 5.4 基于預(yù)處理時差定位的GDOP仿真結(jié)果88-92
• 5.5 本章小結(jié)92-93
• 第六章 總結(jié)與展望93-95
• 6.1 本文總結(jié)及主要貢獻93-94
• 6.2 下一步的研究工作94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-99

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡來招;一種快速機載無源定位方法的分析[J];電子對抗技術(shù);2001年01期

2 劉文山,羅景青;固定單站對運動輻射源的無源定位與跟蹤[J];艦船電子對抗;2001年01期

3 郭艷麗,楊紹全;差分多普勒無源定位[J];電子對抗技術(shù);2002年06期

4 李宗華,馮道旺,周一宇,孫仲康;一種固定單站對運動輻射源的無源定位跟蹤算法[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2003年04期

5 李炳榮;曲長文;王欣欣;;機載快速無源定位原理及誤差分析[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2005年S9期

6 賀靜波;黃高明;彭復(fù)員;;一種改進粒子濾波的雙站無源定位跟蹤算法[J];電子信息對抗技術(shù);2007年06期

7 張鵬;刁鳴;董偉;;無源定位參數(shù)測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];應(yīng)用科技;2008年01期

8 張海峰;李宏;吳建民;;一種雙平臺無源定位去除虛假點的新方法[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2008年04期

9 閆朝陽;費華蓮;;艦載無源定位系統(tǒng)與技術(shù)最新進展[J];艦船電子對抗;2010年03期

10 吳耀云;游屈波;哈章;;雙星系統(tǒng)對雷達無源定位的可行性分析[J];電子信息對抗技術(shù);2011年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉捷;傅曉燕;傅文斌;;多同頻輻射源無源定位的機輔分析[A];1999年全國微波毫米波會議論文集(下冊)[C];1999年

2 盧鑫;;無源定位多普勒頻差測量方法研究[A];江蘇省電子學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 王勇;石磊玉;唐小妹;雍少為;;基于虛擬偽距差分的“北斗一代”無源定位研究[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

4 劉鴻博;陳福深;;一種近場無源定位方法[A];2007年光電探測與制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會論文集[C];2007年

5 王天河;陳后金;;基于相位差測量的近場射頻無源定位系統(tǒng)設(shè)計[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2010年

6 孔德強;劉作學(xué);馮樹芳;;室內(nèi)無源定位算法研究[A];全國第三屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會專刊[C];2009年

7 蔣昊東;任華;高明遠;;單站空中平臺對地目標(biāo)定位分析及仿真[A];2013第一屆中國指揮控制大會論文集[C];2013年

8 吳能偉;陳濤;;基于多線程的無源實時定位系統(tǒng)[A];第六屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集（3）[C];2008年

9 沈均好;王春峰;吳超;;共形寬帶六元無源定位相控陣天線的研究[A];2009年全國天線年會論文集（上）[C];2009年

10 權(quán)宏偉;;基于Fisher信息最大化的機載ESM無源定位[A];2013年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第五分冊）[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 狄慧;單/雙星無源定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 朱國輝;基于時差頻差的多站無源定位與跟蹤算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

3 張正明;輻射源無源定位研究[D];西安電子科技大學(xué);2000年

4 賈興江;運動多站無源定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

5 毛琳;信息融合非線性濾波及在無源定位的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 李宏;雷達偵察與無源定位中LPI信號分析處理技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

7 薛艷榮;基于時差頻差的雙星無源定位方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（國家授時中心）;2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊巍;基于貝葉斯估計的多站純方位無源定位及優(yōu)化[D];南京理工大學(xué);2015年

2 韓慧珠;單站測向無源定位技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 江文穎;無源定位中時差估計及定位方法的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

4 陳晶杰;基于時差法的無源定位跟蹤技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 任源博;多星時差無源定位系統(tǒng)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 王云龍;外輻射源無源定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

7 張杰;目標(biāo)輻射源多站無源定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

8 王詩蕾;基于預(yù)處理的無源定位對抗技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

9 姚旭;基于先驗信息的無源定位對抗技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2008年

10 任s，

本文編號：1116863