第
30
卷 第
8
期
2014
年
8
月
信 号 处 理
JOURNAL OF SIGNAL PROCESSING
Vol. 30 No. 8
Aug. 2014
收稿日期
: 2013 - 09 - 27;
修回日期
: 2014 - 02 - 18
基金项目
:
国家自然科学基金
( 61171170)
测量
TDOA
的完全非同步照射辐射源定位算法
张 奎 罗景青
(
电子工程学院
,
合肥
230037)
摘 要
:
针对现有基于
TDOA
的定位算法难以适应信号完全非同步到达的辐射源定位问题
,
提出了一种新的基于
TDOA
的完全非同步照射辐射源定位算法
。
由各观测站自动提取辐射源脉冲样本图及开始时间
,
副站将提取的脉
冲样本图及开始时间传给主站
,
主站利用脉冲样本图匹配及外推技术得到
TDOA
序列
( TDOAs) ,
解决了非同步照
射引起的无法计算
TDOA
问题
。
通过计算两条时差双曲线的渐近线交点近似求取初值
,
通过牛顿迭代法实现对
辐射源位置的估计
。
最后给出的数值仿真结果验证了该方法的有效性
。
关键词
:
完全非同步照射
;
样本图匹配
;
外推
;
时差序列
;
牛顿迭代法
中图分类号
: TN911. 7
文献标识码
: A
文章编号
: 1003 - 0530( 2014) 08 - 0874 - 08
An Absolutely Asynchronous Radiation Emitter Location Method
by Measuring TDOA
ZHANG Kui LUO Jing-qing
( Electronic Engineering Institute,Hefei 230037,China)
Abstract: As the existing location methods based on TDOA can’t adapt to absolutely asynchronous arrival location prob-
lem of emitter signals,a new absolutely asynchronous radiation emitter location algorithm is proposed in this paper. Firstly
every observing platform self-extracts the pulse pattern and its starting time of the emitter from the received pulse sequence
respectively,and then the vice platforms transform the extracted pulse patterns and their starting times to the main platform.
Finally,the main platform calculates the TDOA sequence ( TDOAs) through the pulse pattern matching and extrapolating
technique. This processing method solves the TDOA calculating difficulty problem brought by absolutely asynchronous radi-
ation. The emitter position is estimated through the Newton iterative algorithm. The initial value of the Newton iterative al-
gorithm is approximately obtained through calculating the intersection of two hyperbolas’asymptotes formed by the average
TDOA of the TDOAs. Simulation results verify the effectiveness and correctness of the proposed algorithm.
Key words: absolutely asynchronous radiation; pulse pattern matching; extrapolate; time difference of arrival sequence;
Newton iterative algorithm
1
引言
对辐射源目标进行位置估计是被动定位的一
个重要研究方向
。
无源定位属于被动定位
,
由于其
具有隐蔽性高
、
作用距离远
、
抗干扰能力强等优势
,
在现代战争中具有重要的军事意义
[1]
。
目前空中
观测平台对地面辐射源目标无源定位技术中应用
最广泛的是测向交叉定位法
[2]
和时差定位法
[3-5]
。
测向交叉定位法一般采用二维多通道干涉仪天线
阵列进行测向
,
因而对空中观测平台的姿态以及天
线接收通道的一致性要求较高
。
时差定位法如果
通过主副站的采样数据相关进行时差计算
,
虽然提
高了时差测量精度
,
但势必会增加主副站之间的数
据传输量
,
进而延长定位的时间
。
因此
,
有必要研