基于偽多普勒天線的信源定位方法研究.pdf

1、近年來(lái)隨著現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信設(shè)備數(shù)量及頻譜覆蓋密度都顯著增加。一些突發(fā)或惡意的信號(hào)干擾可能會(huì)對(duì)用戶(hù)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失;恐怖分子及反動(dòng)勢(shì)力也會(huì)利用無(wú)線信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)或散布言論，威脅人民群眾的人身及財(cái)產(chǎn)安全。因此無(wú)線信號(hào)源定位技術(shù)作為無(wú)線電監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，在干擾源定位、違法信號(hào)偵測(cè)、可疑信號(hào)跟蹤等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。
　　偽多普勒天線作為被廣泛使用的一類(lèi)測(cè)向天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗小、精度高的特點(diǎn)。其具有的單通道測(cè)向能力

2、使無(wú)線電監(jiān)測(cè)人員可以通過(guò)部署兩個(gè)或多個(gè)偽多普勒天線來(lái)進(jìn)行信號(hào)源定位工作，也可與其他類(lèi)型天線搭配完成定位任務(wù)。
　　但是當(dāng)偽多普勒天線尺寸與接收信號(hào)頻率不適配時(shí)測(cè)向結(jié)果會(huì)出現(xiàn)相位模糊，除此之外，傳統(tǒng)的偽多普勒定位方法對(duì)于穩(wěn)定分布噪聲的魯棒性較差，且其本身基于到達(dá)方位角（Angle of Arrival，AOA）的定位原理在非視距(Non-Line-Of-Sight，NLOS)環(huán)境下會(huì)失效。本文針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，提出了兩種

3、視距環(huán)境下的改進(jìn)定位方法及一種適用于非視距環(huán)境的定位方法，具體內(nèi)容介紹如下:
　　(1)本文提出了一種AOA與TDOA（Time Delay of Arrival，到達(dá)時(shí)間延遲）相結(jié)合的單通道偽多普勒定位方法，并通過(guò)相關(guān)干涉儀數(shù)據(jù)庫(kù)匹配的原理克服了由天線尺寸與信號(hào)頻率不匹配帶來(lái)的相位模糊問(wèn)題。仿真與真實(shí)實(shí)驗(yàn)均表明該方法具有較高的信號(hào)源定位精度。
　　(2)本文提出了一種基于粒子濾波的雙站偽多普勒定位方法，該方法使用粒子濾波對(duì)

4、兩個(gè)接收機(jī)的來(lái)波方位角進(jìn)行聯(lián)合估計(jì)，并通過(guò)非線性映射得到信源位置坐標(biāo)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)了方位角計(jì)算與雙站定位的集成。仿真實(shí)驗(yàn)表明該方法在穩(wěn)定分布噪聲下的定位精度要明顯高于傳統(tǒng)的偽多普勒定位方法。
　　(3)本文針對(duì)非視距環(huán)境下的信號(hào)源定位問(wèn)題提出了一種改進(jìn)的基于信號(hào)指紋數(shù)據(jù)庫(kù)匹配的偽多普勒定位方法，并利用.Net Framework搭建了基于光線追蹤原理的信號(hào)傳播仿真平臺(tái)，利用該平臺(tái)進(jìn)行了信號(hào)發(fā)射、信號(hào)接收、信號(hào)處理和指紋提取、指紋數(shù)據(jù)庫(kù)