基于相位差變化率無(wú)源定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 21:18
現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中電磁環(huán)境日益復(fù)雜,傳統(tǒng)的有源定位技術(shù)難以適應(yīng)復(fù)雜多變的戰(zhàn)場(chǎng)需求。而無(wú)源定位系統(tǒng)本身不發(fā)射電磁波,只是被動(dòng)的處理接收到的信號(hào),具有高隱蔽性和作戰(zhàn)距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注。眾多無(wú)源定位技術(shù)中,單站無(wú)源定位技術(shù)不需要考慮多站之間數(shù)據(jù)傳遞和同步的問(wèn)題且自身系統(tǒng)的靈活,因而成為無(wú)源定位技術(shù)中的熱點(diǎn)研究方向。本文選擇基于相位差變化率的單站無(wú)源定位技術(shù)作為研究方向。本文主要工作如下:(1)分析了無(wú)源定位技術(shù)研究的價(jià)值與意義,追蹤國(guó)內(nèi)外無(wú)源定位技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。并簡(jiǎn)單地對(duì)比介紹了現(xiàn)有幾種單站無(wú)源定位方法的原理以及優(yōu)缺點(diǎn),為選取基于相位差變化率定位法作為研究重點(diǎn)提供理論依據(jù)。(2)首先以一維干涉儀定位模型為切入點(diǎn),分析了其可行性及優(yōu)缺點(diǎn)。然后針對(duì)正交雙基線定位模型,考慮姿態(tài)變換對(duì)定位的影響,在姿態(tài)變換的情況下對(duì)下正交干涉儀的定位原理進(jìn)行分析并推導(dǎo)了定位精度幾何分布(GDOP)的公式。(3)首先分析了干涉儀測(cè)相位差數(shù)據(jù)的模糊問(wèn)題,給出了兩種解模糊方案。然后針對(duì)相位差變化率的提取問(wèn)題,給出了四種提取方案,通過(guò)仿真分析驗(yàn)證差分-卡爾曼濾波法是目前最高精度的相位差變化率提取方法。(4...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 無(wú)源定位研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 無(wú)源定位現(xiàn)有方法概述
1.3.1 測(cè)向定位法
1.3.2 到達(dá)時(shí)間定位法
1.3.3 多普勒頻率定位法
1.3.4 方位/到達(dá)時(shí)間定位法
1.3.5 方位/多普勒頻率定位法
1.3.6 多普勒頻率變化率定位法
1.3.7 相位差變化率定位法
1.4 本文主要工作
第二章 定位模型分析
2.1 單基線定位模型
2.1.1 單基線模型定位基本原理
2.1.2 可觀測(cè)性分析
2.1.3 對(duì)定位原理的仿真分析
2.2 單基線模型定位誤差分析
2.2.1 定位誤差GDOP曲線分析
2.2.2 測(cè)量誤差對(duì)定位精度的影響
2.2.3 參數(shù)大小對(duì)定位精度的影響
2.3 正交雙基線定位模型
2.3.1 雙基線模型定位基本原理
2.3.2 可觀測(cè)性分析
2.3.3 瞬時(shí)定位仿真分析
2.4 雙基線模型定位誤差分析
2.4.1 定位誤差GDOP曲線分析
2.4.2 測(cè)量誤差對(duì)定位精度的影響
2.4.3 參數(shù)大小對(duì)定位精度的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 相位差及其變化率測(cè)量方法研究
3.1 相位差測(cè)量數(shù)據(jù)的解模糊問(wèn)題
3.1.1 干涉儀測(cè)相位差原理
3.1.2 相位差模糊產(chǎn)生的原因
3.1.3 長(zhǎng)、短基線結(jié)合的解模糊方法
3.1.4 雙基線余數(shù)定理解模糊方法
3.2 相位差變化率提取方法研究
3.2.1 差分法
3.2.2 線性擬合法
3.2.3 卡爾曼濾波法
3.2.4 差分-卡爾曼濾波法
3.3 本章小結(jié)
第四章 定位濾波算法分析
4.1 卡爾曼濾波算法原理介紹
4.2 卡爾曼濾波算法下兩種定位模型比較
4.3 非線性濾波濾波算法
4.3.1 EKF算法
4.3.2 MVEKF算法
4.3.3 兩種濾波算法仿真驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 一種僅測(cè)相位差變化率定位法
5.1 原理及性能分析
5.2 “網(wǎng)格法”定位
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]最小二乘線性擬合法在低電阻測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 冷龍龍,肖業(yè)偉,謝潤(rùn)邦,胡軍. 信息技術(shù). 2018(05)
[2]基于一種改進(jìn)濾波算法的雙天線單站無(wú)源定位技術(shù)研究[J]. 郭靜,梁炳峰,劉平原,汪玥,賀楊婷. 遙測(cè)遙控. 2017(05)
[3]基于相位差變化率單站無(wú)源定位及其試驗(yàn)方法研究[J]. 張政超,李文臣,袁翔宇,陳楊,李宏. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]干涉儀測(cè)向系統(tǒng)中的基線配置技術(shù)[J]. 李東虎. 無(wú)線電工程. 2014(04)
[5]雙基線干涉儀解模糊能力分析[J]. 曹菲,劉慶云. 航天電子對(duì)抗. 2013(03)
[6]機(jī)載電子戰(zhàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 胡威,陶東香. 科技信息. 2012(29)
[7]提取相位差變化率的一種新方法[J]. 丁靜. 無(wú)線電工程. 2012(09)
[8]雷達(dá)目標(biāo)RCS數(shù)據(jù)壓縮及重構(gòu)硬件實(shí)現(xiàn)算法分析[J]. 王壯,余國(guó)文,陳再興,楊青. 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]中國(guó)余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應(yīng)用[J]. 張紅敏,靳國(guó)旺,徐青,秦志遠(yuǎn),孫偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]一種雷達(dá)脈沖信號(hào)相位差變化率測(cè)量的新方法[J]. 萬(wàn)方,丁建江,郁春來(lái). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(06)
博士論文
[1]空中觀測(cè)平臺(tái)對(duì)海面慢速目標(biāo)單站無(wú)源定位跟蹤及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 單月暉.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于時(shí)差頻差的單站無(wú)源相干定位技術(shù)研究[D]. 梁加洋.戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué) 2018
[2]運(yùn)動(dòng)機(jī)載平臺(tái)相位差變化率無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 朱澤雄.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[3]多站無(wú)源時(shí)差頻差定位算法研究[D]. 劉夢(mèng)楠.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[4]基于相位差變化率的空中運(yùn)動(dòng)單站對(duì)地面固定目標(biāo)的無(wú)源定位[D]. 侯建民.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于角度信息的單站無(wú)源定位跟蹤算法研究[D]. 海寧.電子科技大學(xué) 2015
[6]機(jī)載單站無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 周峰.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[7]多星時(shí)差定位的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 饒紅霞.南京理工大學(xué) 2009
[8]干涉儀測(cè)向與相位差變化率定位技術(shù)[D]. 潘琳.西安電子科技大學(xué) 2009
[9]基于相位差變化率的機(jī)載無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 呂大偉.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[10]基于升空平臺(tái)的通信信號(hào)無(wú)源定位[D]. 彭峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
本文編號(hào):2911235
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 無(wú)源定位研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 無(wú)源定位現(xiàn)有方法概述
1.3.1 測(cè)向定位法
1.3.2 到達(dá)時(shí)間定位法
1.3.3 多普勒頻率定位法
1.3.4 方位/到達(dá)時(shí)間定位法
1.3.5 方位/多普勒頻率定位法
1.3.6 多普勒頻率變化率定位法
1.3.7 相位差變化率定位法
1.4 本文主要工作
第二章 定位模型分析
2.1 單基線定位模型
2.1.1 單基線模型定位基本原理
2.1.2 可觀測(cè)性分析
2.1.3 對(duì)定位原理的仿真分析
2.2 單基線模型定位誤差分析
2.2.1 定位誤差GDOP曲線分析
2.2.2 測(cè)量誤差對(duì)定位精度的影響
2.2.3 參數(shù)大小對(duì)定位精度的影響
2.3 正交雙基線定位模型
2.3.1 雙基線模型定位基本原理
2.3.2 可觀測(cè)性分析
2.3.3 瞬時(shí)定位仿真分析
2.4 雙基線模型定位誤差分析
2.4.1 定位誤差GDOP曲線分析
2.4.2 測(cè)量誤差對(duì)定位精度的影響
2.4.3 參數(shù)大小對(duì)定位精度的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 相位差及其變化率測(cè)量方法研究
3.1 相位差測(cè)量數(shù)據(jù)的解模糊問(wèn)題
3.1.1 干涉儀測(cè)相位差原理
3.1.2 相位差模糊產(chǎn)生的原因
3.1.3 長(zhǎng)、短基線結(jié)合的解模糊方法
3.1.4 雙基線余數(shù)定理解模糊方法
3.2 相位差變化率提取方法研究
3.2.1 差分法
3.2.2 線性擬合法
3.2.3 卡爾曼濾波法
3.2.4 差分-卡爾曼濾波法
3.3 本章小結(jié)
第四章 定位濾波算法分析
4.1 卡爾曼濾波算法原理介紹
4.2 卡爾曼濾波算法下兩種定位模型比較
4.3 非線性濾波濾波算法
4.3.1 EKF算法
4.3.2 MVEKF算法
4.3.3 兩種濾波算法仿真驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 一種僅測(cè)相位差變化率定位法
5.1 原理及性能分析
5.2 “網(wǎng)格法”定位
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]最小二乘線性擬合法在低電阻測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 冷龍龍,肖業(yè)偉,謝潤(rùn)邦,胡軍. 信息技術(shù). 2018(05)
[2]基于一種改進(jìn)濾波算法的雙天線單站無(wú)源定位技術(shù)研究[J]. 郭靜,梁炳峰,劉平原,汪玥,賀楊婷. 遙測(cè)遙控. 2017(05)
[3]基于相位差變化率單站無(wú)源定位及其試驗(yàn)方法研究[J]. 張政超,李文臣,袁翔宇,陳楊,李宏. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]干涉儀測(cè)向系統(tǒng)中的基線配置技術(shù)[J]. 李東虎. 無(wú)線電工程. 2014(04)
[5]雙基線干涉儀解模糊能力分析[J]. 曹菲,劉慶云. 航天電子對(duì)抗. 2013(03)
[6]機(jī)載電子戰(zhàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 胡威,陶東香. 科技信息. 2012(29)
[7]提取相位差變化率的一種新方法[J]. 丁靜. 無(wú)線電工程. 2012(09)
[8]雷達(dá)目標(biāo)RCS數(shù)據(jù)壓縮及重構(gòu)硬件實(shí)現(xiàn)算法分析[J]. 王壯,余國(guó)文,陳再興,楊青. 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]中國(guó)余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應(yīng)用[J]. 張紅敏,靳國(guó)旺,徐青,秦志遠(yuǎn),孫偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2011(06)
[10]一種雷達(dá)脈沖信號(hào)相位差變化率測(cè)量的新方法[J]. 萬(wàn)方,丁建江,郁春來(lái). 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(06)
博士論文
[1]空中觀測(cè)平臺(tái)對(duì)海面慢速目標(biāo)單站無(wú)源定位跟蹤及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 單月暉.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于時(shí)差頻差的單站無(wú)源相干定位技術(shù)研究[D]. 梁加洋.戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué) 2018
[2]運(yùn)動(dòng)機(jī)載平臺(tái)相位差變化率無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 朱澤雄.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[3]多站無(wú)源時(shí)差頻差定位算法研究[D]. 劉夢(mèng)楠.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[4]基于相位差變化率的空中運(yùn)動(dòng)單站對(duì)地面固定目標(biāo)的無(wú)源定位[D]. 侯建民.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于角度信息的單站無(wú)源定位跟蹤算法研究[D]. 海寧.電子科技大學(xué) 2015
[6]機(jī)載單站無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 周峰.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[7]多星時(shí)差定位的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 饒紅霞.南京理工大學(xué) 2009
[8]干涉儀測(cè)向與相位差變化率定位技術(shù)[D]. 潘琳.西安電子科技大學(xué) 2009
[9]基于相位差變化率的機(jī)載無(wú)源定位技術(shù)研究[D]. 呂大偉.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[10]基于升空平臺(tái)的通信信號(hào)無(wú)源定位[D]. 彭峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
本文編號(hào):2911235
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