检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2017年第5期45卷 1130-1138页

作者：王鼎张瑞杰张涛解放军信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450002 解放军信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450002 南京军区军务部江苏南京210018

相比传统的两步定位方法,以Weiss和Amar等人提出的目标位置直接确定方法具有定位精度高、目标分辨率高、可避免"目标-量测"匹配等优势.本文基于该类定位方法的思想,提出了一种利用单个运动天线阵列对目标辐射源的直接定位算法... 详细信息

相比传统的两步定位方法,以Weiss和Amar等人提出的目标位置直接确定方法具有定位精度高、目标分辨率高、可避免"目标-量测"匹配等优势.本文基于该类定位方法的思想,提出了一种利用单个运动天线阵列对目标辐射源的直接定位算法.与已有直接定位算法不同的是,文中新算法考虑了阵列互耦的影响,并且能够实现阵列互耦参量和目标位置参量的解耦合估计.此外,文中还基于矩阵特征值扰动理论,定量推导了新算法参数估计的理论方差(包括目标位置估计方差和互耦向量估计方差),并且给出了全部参量估计方差的克拉美罗界.最后,该文通过仿真实验验证了新算法的优越性和理论分析的有效性.

关键词：位置直接确定辐射源运动天线阵列互耦理论性能分析克拉美罗界

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卫星位置误差条件下基于约束Taylor级数迭代的地面目标定位理论性能分析

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中国科学：信息科学 2014年第2期44卷 231-253页

作者：王鼎解放军信息工程大学信息系统工程学院郑州450002

基于卫星平台的地球表面目标定位系统受到卫星位置误差的影响较大,为此,该文在卫星位置存在误差的条件下,系统给出一种推导约束Taylor级数迭代公式及其理论定位性能的数学分析框架.为了便于讨论,文中以时差观测量为范例,并在三种情形下... 详细信息

基于卫星平台的地球表面目标定位系统受到卫星位置误差的影响较大,为此,该文在卫星位置存在误差的条件下,系统给出一种推导约束Taylor级数迭代公式及其理论定位性能的数学分析框架.为了便于讨论,文中以时差观测量为范例,并在三种情形下分别推导各种用于地面目标辐射源定位的约束Taylor级数迭代公式及其相应的理论定位性能,并将该理论性能与三种情形下的约束Cram′er-Rao界进行定量比较,从而得到若干定量结论.文中讨论的三种情形包括:(I)没有卫星位置误差且没有校正源的情况;(II)卫星位置存在误差且没有校正源的情况;(III)卫星位置存在误差且存在校正源(位置精确已知)的情况.最后,文中设计若干基于时差的卫星定位实验场景用以验证算法推导和理论分析的有效性.

关键词：卫星定位时差理论性能分析约束Taylor级数迭代差分校正定位 Cram6r—Rao界校正源

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收发未精确同步条件下非相关多运动辐射源TOAs/FOAs协同定位方法

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电子学报 2024年第2期52卷 550-563页

作者：王鼎尹洁昕郑娜娥杨宾中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类... 详细信息

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类观测误差的影响,本文针对非相关多运动辐射源定位场景,提出一种基于加权多维标度分析的TOAs/FOAs多辐射源协同定位方法.文中首先通过构造两组标量积矩阵推导定位关系式,然后基于一阶误差分析方法得到该关系式中的误差渐近统计特性,并进而构建联合定位与时钟同步误差校正的优化准则.针对此优化模型,本文提出一种基于正交投影矩阵数学性质的参数解耦合优化算法,可实现对多运动辐射源位置/速度参数与同步误差参数的分步估计,显著降低了参与优化迭代的变量维数.此外,文中还在收发未精确同步条件下推导TOAs/FOAs多辐射源协同定位模型的克拉美罗界,定量证明多辐射源协同定位可以带来性能增益,并且利用一阶误差分析以及正交投影矩阵数学性质证明新方法的渐近统计最优性.仿真实验结果验证所提出的协同定位方法的优越性.

关键词：协同定位到达时间到达频率时钟同步误差加权多维标度分析正交投影矩阵理论性能分析克拉美罗界

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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

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电子学报 2023年第11期51卷 3011-3023页

作者：王鼎尹洁昕王叶露徐文艳中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

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.... 详细信息

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.

关键词：外辐射源雷达运动目标拉格朗日乘子法理论性能分析克拉美罗界解耦合参数估计

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一种基于加权多维标度分析的多个非相关源TDOA/FDOA协同定位方法

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航空学报 2023年第7期44卷 222-245页

作者：王鼎尹洁昕张欣光郑娜娥中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002 北京航天长征飞行器研究所北京100076 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院郑州450001

时/频差定位是针对运动辐射源的一类重要无线定位体制,其定位精度受时/频差观测误差和传感器模型(包括位置和速度)先验观测误差的影响较大。为了提高在大观测误差条件下的定位性能,提出一种基于加权多维标度分析的多个非相关源TDOA/FDO... 详细信息

时/频差定位是针对运动辐射源的一类重要无线定位体制,其定位精度受时/频差观测误差和传感器模型(包括位置和速度)先验观测误差的影响较大。为了提高在大观测误差条件下的定位性能,提出一种基于加权多维标度分析的多个非相关源TDOA/FDOA协同定位方法。新方法包含2个计算阶段:阶段a利用2组多维标度分析中的标量积矩阵形成定位关系式,并进而构造加权矩阵以获得多个非相关源以及各传感器位置和速度的估计值;阶段b利用多维标度分析中引入的中间变量构建阶段a估计误差的约束优化模型,由此获得阶段a估计误差的估计值,并利用其更新阶段a的估计结果。通过一阶误差分析证明,所提方法对辐射源与传感器位置和速度的估计精度均能渐近逼近相应的克拉美罗界(CRB)。仿真实验结果验证了所提方法相比于其他时/频差定位方法的优越性。

关键词：辐射源定位协同定位到达时间差(TDOA) 到达频率差(FDOA) 加权多维标度分析理论性能分析

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非相干两点源比幅测角性能分析

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系统工程与电子技术 2024年

作者：汪兵张圣鹋杨益川周黎明顾杰高昭昭电磁空间安全全国重点实验室

针对空间非相干两点源场景下单脉冲比幅测角的性能分析问题，本文给出两点源比幅测角一般模型，在此基础上推导了非相关两点源的比幅测角解析闭合表达式，并给出了三种典型情况及其约束条件，然后分析了比幅测角误差与信号功率比、方位... 详细信息

针对空间非相干两点源场景下单脉冲比幅测角的性能分析问题，本文给出两点源比幅测角一般模型，在此基础上推导了非相关两点源的比幅测角解析闭合表达式，并给出了三种典型情况及其约束条件，然后分析了比幅测角误差与信号功率比、方位角等误差的理论公式；最后，通过数字仿真给出了两点源信号功率比、信号方位等对比幅测角的影响以及相关误差分析。结果表明：测角均值位于两点源之间；相关仿真分析结果与理论一致。本文完善了两点源比幅测角理论，为非相干两点源测角性能分析、测角系统方案优化等提供理论依据。

关键词：单脉冲雷达非相干两点源比幅测角理论性能分析

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信号传播速度未知下基于运动单站到达频率的定位新方法

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电子学报 2022年第5期50卷 1181-1191页

作者：王鼎尹洁昕郑娜娥聂福全中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院国家数字交换系统工程技术研究中心中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院卫华集团有限公司

基于运动单站到达频率的目标定位是一类重要定位技术,现有到达频率定位方法均认为信号传播速度精确已知,但在一些场景中传播速度可能无法准确获得,这会产生较大影响.针对该问题,本文提出信号传播速度未知下基于运动单站到达频率的目标... 详细信息

基于运动单站到达频率的目标定位是一类重要定位技术,现有到达频率定位方法均认为信号传播速度精确已知,但在一些场景中传播速度可能无法准确获得,这会产生较大影响.针对该问题,本文提出信号传播速度未知下基于运动单站到达频率的目标定位新方法,其包含两个阶段.阶段1利用运动单站与目标间的几何关系构建第1组伪线性观测方程,并基于此提出目标位置和信号传播速度解耦合优化算法;阶段2从最初到达频率观测模型出发构建第2组伪线性观测方程,并将阶段1估计结果融入该观测方程,以获得全部参数闭式解.新方法仅需对信号传播速度进行迭代,无需目标位置初始值,可降低局部收敛的风险.最后,文中通过理论性能分析证明新方法的渐近统计最优性,并利用仿真实验验证新方法的优越性.

关键词：目标定位到达频率运动单站信号传播速度解耦合优化理论性能分析

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校正源存在下抑制部分同步时钟偏差和传感器位置误差的时差定位闭式解

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航空学报 2023年第16期44卷 210-233页

作者：王鼎高卫港聂福全吴志东中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001 卫华集团有限公司长垣453400 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

同步时钟偏差和传感器位置先验观测误差是影响时差(TDOA)定位精度的重要因素。针对部分同步模型,提出一种协同校正源观测信息的TDOA定位新方法,旨在显著抑制两类模型误差影响。针对TDOA观测模型的强非线性特征,提出一种两阶段(称为阶段... 详细信息

同步时钟偏差和传感器位置先验观测误差是影响时差(TDOA)定位精度的重要因素。针对部分同步模型,提出一种协同校正源观测信息的TDOA定位新方法,旨在显著抑制两类模型误差影响。针对TDOA观测模型的强非线性特征,提出一种两阶段(称为阶段A和阶段B)闭式定位方法,可实现对各类参数解耦合估计,并且避免迭代运算。阶段A仅利用校正源观测,基于线性消元思想,利用贝叶斯(Bayesian)估计和加权最小二乘(WLS)估计,分步获得传感器位置和同步时钟偏差闭式解。阶段B则联合目标源观测与阶段A估计结果,推导新的伪线性观测方程,并利用WLS估计和拉格朗日乘子法获得目标源位置闭式解,随后基于Bayesian估计得到更精确的同步时钟偏差和传感器位置联合闭式解。此外,推导了相关克拉美罗界(CRB),并通过数学分析,证明新方法具有渐近统计最优性。仿真实验验证了文中理论分析有效性和新方法优越性。

关键词：目标源定位时差(TDOA) 同步时钟偏差传感器位置误差校正源闭式解理论性能分析

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针对超视距短波辐射源的测角与测时差协同定位方法

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中国科学：信息科学 2022年第11期52卷 1942-1973页

作者：王鼎尹洁昕朱中梁战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002 盲信号处理重点实验室成都610041

对短波超视距辐射源进行定位在国防安全领域具有重要意义.短波多站定位体制包括测角交汇定位和测时差交汇定位,它们在性能上各有优劣.为了结合这两种定位技术的优势,本文研究短波测角与测时差协同定位问题.首先,在超视距传播场景下依次... 详细信息

对短波超视距辐射源进行定位在国防安全领域具有重要意义.短波多站定位体制包括测角交汇定位和测时差交汇定位,它们在性能上各有优劣.为了结合这两种定位技术的优势,本文研究短波测角与测时差协同定位问题.首先,在超视距传播场景下依次构建二维波达方向(direction-of-arrival,DOA)和到达时差(time-difference-of-arrival,TDOA)非线性观测模型;然后,在电离层虚高先验观测误差存在下推导定位精度的克拉美罗下界(Cramér-Rao lower bound,CRLB);接着,针对超视距观测方程的强非线性特征,提出一种基于DOA/TDOA观测量的短波协同定位方法;最后,利用一阶误差分析方法证明所提方法的渐近统计最优性.该方法包含两个阶段:阶段1通过引入辅助变量并求解一元二次方程得到短波DOA伪线性观测方程,基于此构建含双重二次等式约束的优化模型,并提出一种基于矩阵QR分解的迭代优化算法,用于获得辐射源位置中间估计值;阶段2利用该估计值构建短波TDOA伪线性观测方程,并提出基于矩阵分解的迭代型约束加权最小二乘估计器,以确定最终定位结果.仿真实验结果表明,所提的协同定位方法具有较好的全局收敛性,其定位性能可达到CRLB,并能获得较高的协同增益.

关键词：无线定位短波辐射源波达方向到达时差克拉美罗下界 QR分解理论性能分析

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非相干MIMO的检测算法及性能分析

非相干MIMO的检测算法及性能分析

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作者：李帅君桂林电子科技大学

学位级别：硕士

高速铁路、地空通信等快衰落散射通信会带来接收信号的相位快变,此时,能够精确、实时的估计和均衡快变信道并进行可靠的通信传输则显得尤为重要。本文针对大多普勒频移快衰落信道条件下相干MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)... 详细信息

高速铁路、地空通信等快衰落散射通信会带来接收信号的相位快变,此时,能够精确、实时的估计和均衡快变信道并进行可靠的通信传输则显得尤为重要。本文针对大多普勒频移快衰落信道条件下相干MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)通信存在的信道状态信息(Channel State Information,CSI)估计难度大、实现复杂度高的问题,研究了仅依赖于慢变信道幅度状态信息的低时延敏感度、低实现复杂度的非相干MIMO通信机技术。非相干MIMO技术是相干MIMO通信的有力补充,对信道估计以及同步的要求不高,在减少导频污染、降低系统复杂度、提高频谱效率和信道利用率等方面具有优势。本文设计了采用平方律非线性处理的非相干MIMO系统,将系统等效为实线性模型,接收端通过信道幅度增益估计进行信号处理,保证链路可靠性的同时提高了系统的空分复用增益。此外,为了进一步获得视距环境(Line-Of-Sight,Lo S)下更大的空分多址能力以及多址接入容量,对大规模MIMO(Massive MultipleInput Multiple-Output,Massive-MIMO)蜂窝网络体制下的非相干多用户MIMO(MultiUser Multiple-Input Multiple-Output,MU-MIMO)进行了探讨。论文的工作主要集中在以下几个方面:1、引入了平方律非线性处理技术,从快衰落环境对信道相位和幅度的影响出发,分析了快变信道下对多普勒频移不敏感的非相干MIMO系统并介绍了传统的单用户MIMO、MU-MIMO、Massive-MIMO。进一步分析了高铁、地空无人机等高移动环境下非相干MIMO系统的典型莱斯信道特征以及远场MIMO的信道传输特性。2、针对非相干MIMO在快变信道下的高可靠、大容量通信问题,设计了高移动环境中具有良好多普勒鲁棒性的能量检测MIMO-MFSK(Multiple Frequency Shift Keying,MFSK)系统。平方律非线性处理后系统等效为实线性模型,对线性模型下系统的统计特征以及检测性能进行了分析,探讨了伴随多天线联合最小欧式距离检测的信号依赖的噪声问题。3、能量检测MIMO-MFSK系统所面临的核心问题在于非线性处理引入的多天线交叉项乘积干扰,该互扰影响了系统的检测性能以及空分复用增益。对此,设计了可消除天线间非线性互扰的能量差检测MIMO-FSK(Frequency Shift Keying,FSK)系统,解决了能量检测系统的维度扩展问题。为了进一步消除用户间以及天线间的互扰,对Massive-MIMO蜂窝体制下的空时多用户预编码进行了研究。

关键词：空分复用能量检测能量差检测理论性能分析预编码

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