本文選題：無源定位 + 波分復(fù)用　； 參考：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：無源定位技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),包括隱蔽性好、作用距離遠(yuǎn)。分布式觀測(cè)節(jié)點(diǎn)可以有效提升定位系統(tǒng)的性能,而光載無線技術(shù)則能夠極大提升覆蓋范圍和定位精度。論文提出并展示了基于WDM技術(shù)的分布式節(jié)點(diǎn)無源時(shí)差定位系統(tǒng),通過在探測(cè)區(qū)域內(nèi)廣泛布置觀測(cè)節(jié)點(diǎn),將各節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)調(diào)制在分離的光載波上,并使用WDM技術(shù)經(jīng)光纖傳輸后在中心站進(jìn)行融合處理。這使得各觀測(cè)節(jié)點(diǎn)無需復(fù)雜的時(shí)鐘同步和參數(shù)估計(jì),提高了定位精度且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外,系統(tǒng)具有一定的通用性,理論上適用于脈沖信號(hào)源和非脈沖信號(hào)源的定位。因此,論文先從TDOA定位算法及其誤差分析的基礎(chǔ)上研究了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步從狀態(tài)空間入手,建立合適的運(yùn)動(dòng)模型,采用自適應(yīng)卡爾曼濾波算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。論文的主要研究工作有以下兩個(gè)方面:(1)結(jié)合TDOA定位技術(shù)的的雙曲面模型,研究了 Chan算法、TDOA的時(shí)延估計(jì)以及系統(tǒng)誤差的主要來源。對(duì)于四站式的三維目標(biāo)定位,首先研究了雷達(dá)應(yīng)用的周期脈沖調(diào)制信號(hào)的時(shí)差信息提取,然后分析了定位精度GDOP的空間分布以及改善方法,最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)433MHz信號(hào)源進(jìn)行了三維定位的概念驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了相對(duì)誤差低于51 %的定位精度。(2)針對(duì)論文提出的分布式節(jié)點(diǎn)無源時(shí)差定位系統(tǒng),研究了基于“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型和曲線轉(zhuǎn)彎模型下的移動(dòng)目標(biāo)跟蹤。采用跟蹤性能優(yōu)秀的交互多模型Kalman濾波算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì),并通過仿真與無濾波的Chan定位算法的跟蹤性能進(jìn)行比較,結(jié)果顯示IMM濾波算法能夠顯著改善系統(tǒng)的跟蹤性能,擁有更加優(yōu)秀的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:Passive location technology has many advantages, including good concealment and long distance. Distributed observation nodes can effectively improve the performance of positioning system, while optical wireless technology can greatly improve the coverage and positioning accuracy. A distributed node passive time difference location system based on WDM technology is proposed and demonstrated in this paper. The signal received by each node is modulated on the separated optical carrier by arranging observation nodes widely in the detection area. WDM technology is used to perform fusion processing at the central station after transmission through optical fiber. This makes the observation nodes without complicated clock synchronization and parameter estimation, improves the positioning accuracy and simplifies the system design. In addition, the system can be used to locate the pulse signal source and the non-pulse signal source in theory. Therefore, based on the TDOA localization algorithm and its error analysis, the structure design and experimental verification of the system are studied in this paper. Based on this, a suitable motion model is established from the state space. Adaptive Kalman filter algorithm is used to track moving targets. The main research work of this paper is as follows: 1) combined with the hyperboloid model of TDOA location technology, the time delay estimation and the main source of system error of Chan algorithm TDOA are studied. For the four-station 3D target location, the time difference information extraction of the periodic pulse modulation signal used in radar is studied, and then the spatial distribution of the positioning precision GDOP and the improvement method are analyzed. Finally, the concept of 433MHz signal source is verified by experiment, and the positioning accuracy of relative error is less than 51%.) the distributed node passive time difference location system is proposed in this paper. The moving target tracking based on the current statistical model and curve turning model is studied. The interactive multi-model Kalman filtering algorithm with excellent tracking performance is used to realize the state estimation of the target, and the tracking performance of the simulation is compared with that of the Chan localization algorithm without filtering. The results show that imm filter algorithm can significantly improve the tracking performance of the system, and has better application value.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN95

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 彭玉蘭;閆連山;周濤;李文亮;李宗雷;;基于分布式光纖協(xié)同的近場(chǎng)無源測(cè)相定位技術(shù)研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年12期

2 李濤;熊友根;吳量;;基于改進(jìn)“自適應(yīng)轉(zhuǎn)彎”模型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2013年07期

3 趙琨;何青益;;基于GDOP的三站時(shí)差定位精度分析[J];無線電工程;2012年05期

4 盧冰;鄒喜華;潘煒;羅斌;閆連山;;基于倍增FSR式光梳狀濾波器陣列的瞬時(shí)頻率測(cè)量研究[J];光電子.激光;2012年01期

5 柯賢文;張偉;張志謙;魏政霞;;光載無線通信技術(shù)及其應(yīng)用分析[J];通信技術(shù);2011年04期

6 曾輝;曾芳玲;;空間三站時(shí)差定位的模糊及無解問題[J];信息與電子工程;2010年02期

7 牛新亮;趙國(guó)慶;劉原華;常虹;;低空目標(biāo)高精度無源時(shí)差定位方法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

8 張中華;張端金;郭建軍;耿妍;;基于三階累積量的多徑時(shí)延估計(jì)[J];信息與電子工程;2009年02期

9 肖雷;劉高峰;魏建仁;;幾種機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型的跟蹤性能對(duì)比[J];火力與指揮控制;2007年05期

10 曹培炎;RoF技術(shù)在無線接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J];光通信技術(shù);2005年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 薛艷榮;基于時(shí)差頻差的雙星無源定位方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家授時(shí)中心）;2013年

2 陳亮;機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 劉香玲;光載射頻信息傳輸技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

4 李建強(qiáng);基于鈮酸鋰調(diào)制器的微波光子信號(hào)處理技術(shù)與毫米波頻段ROF系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2009年

5 劉林;非視距環(huán)境下的無線定位算法及其性能分析[D];西南交通大學(xué);2007年

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

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊鳳驍;微波信號(hào)光纖傳輸穩(wěn)相技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

2 姚汀峰;基于微波光子技術(shù)的分布式雷達(dá)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 張旭;用于無線定位的TDOA算法研究與改進(jìn)[D];燕山大學(xué);2014年

4 彭玉蘭;基于分布式光纖協(xié)同的近場(chǎng)無源測(cè)相定位技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 潘立波;基于WIFI技術(shù)的無線定位算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2013年

6 詹娛;全雙工ROF系統(tǒng)的研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

7 楊莎莎;基于微波光子技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)參數(shù)測(cè)量[D];西安電子科技大學(xué);2013年

8 李紅姝;時(shí)差估計(jì)及三星定位算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

9 朱馮U，

本文編號(hào)：2041871