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《电子科技大学》 2011年
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TDMA系统目标多站定位理论与算法研究

王旭  
【摘要】:时分多址(TDMA)系统以其组网灵活、支持多业务等特点,在无线通信中占有重要位置。无源定位技术以其隐蔽能力强、作用距离远等特点在现代信息化战争中获得广泛应用。针对单站TOA(到达时间)系统、单站TOA和DOA(到达方向)系统、双站TOA系统以及三站TOA系统,利用TDMA系统特征,本文研究获取TDMA目标位置参数的算法以及提高参数估计精度的途径。 本论文以TDMA系统的运动目标(终端)无源态势信息获取算法为主,在多站无源定位中兼顾TDMA固定目标定位,主要的创新之处如下: 1.实现了TDMA系统特征和目标位置参数估计算法的有机统一。首先,TDMA系统是一个同步系统,任意两个时隙信号的发射时间间隔为时隙持续时间的整数倍,可以认为TDMA时隙信号是准周期信号。TDMA的同步特性是进行单站和多站纯TOA目标运动分析的基础。其次,TDMA系统是一个多目标系统,多目标之间是同步的,运用于多目标同步特性能够提高多目标的定位精度。 2.在单站纯TOA目标运动分析中,提出了适合任何快拍数的以距离和速度为变量的封闭形式距离和速度估计算法,分析了目标相向运动和相背运动对距离和速度估计精度的影响,提出了前向和后向估计算法。为充分利用整个快拍数据的信息,给出了全局最小二乘测距测速算法,做到了距离和速度总体最优估计。 3.在单站TOA和DOA目标运动分析中,运用参数化目标运动分析的方法分析目标位置的可观测性条件,并推导了定位精度的理论算法。该定位算法不需要对非线性观测方程进行任何线性化处理,用三个以上目标位置的测量值实现对TDMA目标的单站定位。 4.在双站纯TOA目标运动分析中,对目标各种位置参数的可观测性进行了分析,给出了三维目标各种距离和速度的估计算法,对估计精度进行了仿真对比分析;提出了二维目标的位置坐标和速度分量的估计算法,在一般意义下能够得到目标位置坐标和速度分量的二值估计,给出以两个接收站的轴线为对称的上下两条目标运动航迹,借助目标活动的区域或方向测量值可以去掉目标的虚假航迹,实现二维目标的定位。 5.在三站纯TOA目标运动分析中,分析了三维目标各种距离和速度的估计算法;提出了二维目标的位置坐标和速度分量的估计算法,只要三个接收站不在一条直线上,能够实现二维目标的位置坐标和速度分量的唯一估计;同时给出了三维目标的位置坐标和速度分量的估计算法,在一般意义下能够得到目标位置坐标和速度分量的二值估计,由于空中飞行目标的高度不可能为负值,去掉目标的虚假位置,可以实现三维目标的定位。 6.对于传统的三站时差定位系统,根据TDMA系统的基站位置坐标已知的情况,由时隙信号的TOA可以推算出目标的距离,提出了两种TDOA和TOA联合定位的算法,可以提高时差定位算法的精度。在TDMA系统多目标情况下,即使不知道基站位置坐标,给出了两种多目标联合时差定位算法,避免了传统时差定位算法中的模糊和无解情况,由于利用所有目标的时差信息对目标进行定位,在多目标情况下提高了目标定位的精度。对于运动TDMA目标,提出了三种在三站时差定位系统中实现目标定位的算法。采用目标运动分析的方法,对TDMA目标位置的可观测性进行分析,实现了目标运动分析时差定位算法。运用目标运动分析测距算法,提出了测距与传统时差定位和目标运动分析时差定位相结合的两种定位算法,充分利用了目标的运动特性,提高了TDMA目标的定位精度。 与现有的纯方位目标运动分析和多站时差定位相比,本文深入研究了单站、双站和三站的纯TOA目标运动分析,提出了距离速度估计闭式解及其性能改进算法;利用TDMA系统的时间同步特征,实现了多种TDMA系统单目标和多目标的时差定位算法,不仅提高了定位精度,还避免了模糊与无解现象。该研究成果对实际TDMA系统目标无源定位具有指导意义,部分算法已在实际的单站和多站定位系统中得到应用。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.532

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈玲,李少洪;可消除定位模糊的无源时差定位算法[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
2 何伟俊;周非;;基于粒子滤波的TOA/TDOA融合定位算法研究[J];传感技术学报;2010年03期
3 毛永毅;白菊蓉;;空间四站时差定位中的模糊及无解研究[J];电讯技术;2006年06期
4 谢细全;王琴;谢成祥;吴庆军;;DOA和TOA的单站无源定位可观测性分析[J];电光与控制;2007年02期
5 陈永光,李昌锦,李修和;三站时差定位的精度分析与推算模型[J];电子学报;2004年09期
6 杨莘元,郑思海;基于运动辐射体TOA和DOA测量的单站被动定位算法[J];电子学报;1996年12期
7 张正明,杨绍全;平面相交法时差定位[J];电子与信息学报;2001年05期
8 李万春;魏平;肖先赐;;一种新的稳健的TDOA定位算法[J];电子与信息学报;2006年11期
9 薛锋;刘忠;石章松;;Unscented粒子滤波器及其在纯方位跟踪中的应用[J];电子与信息学报;2007年07期
10 李宗华,郭福成,周一宇,孙仲康;测量TOA和DOA的单站无源定位跟踪可观测条件[J];国防科技大学学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 郭福成;基于运动学原理的单站无源定位与跟踪关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 江虹;移动网中的位置管理技术研究[D];电子科技大学;2004年
3 郭云飞;纯方位角目标跟踪理论与应用研究[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冉志红;李乔;单德山;唐亮;;影响矩阵法在南京长江三桥状态识别中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 乔梁;;基于卡尔曼滤波算法的单站无源定位原理分析与研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年06期
3 薛蕊;;一类线性混合模型中方差分量的估计[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年02期
4 李新海;;双反对称矩阵的性质分析与推广[J];白城师范学院学报;2007年06期
5 斯彩英;;关于左、右伪逆矩阵的阶数递推算法[J];保定学院学报;2008年02期
6 秦翰林;周慧鑫;刘上乾;杨廷梧;;基于奇异值分解的红外弱小目标背景抑制[J];半导体光电;2009年03期
7 蒋维特;杨露菁;杨亚桥;;测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法[J];兵工自动化;2007年11期
8 程广利;蔡志明;;改进的层次分析法在水下信息战人才胜任力评估中的应用[J];兵工自动化;2010年03期
9 林雪原;骆卉子;范文强;;一种TDOA/AOA联合定位的算法[J];兵工自动化;2010年06期
10 朱福成;;基于测量时差和方位角的定位方法的误差分析[J];兵工自动化;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖永汉;郭云飞;彭冬亮;;无源声探测目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 毛琳;刘胜;;多传感器分布式信息融合无迹粒子滤波器[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 姚智颖;刘冬;;基于Kazakov线性化的迭代滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 逄海萍;王璐萍;;一类不确定仿射非线性系统的鲁棒近似最优滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 ;Target Cooperative Passive Tracking Based on Frog-leap Scheme in Wireless Sensor Networks[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 乐四海;陶春燕;张向征;;基于监测站的干扰无源定位方法研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
7 查星云;;一种钢铁企业金属损耗平衡分析方法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
8 沙志超;彭耿;徐神;黄知涛;;基于信号子空间维数估计的单通道盲信号检测[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 王强;钟丹星;郭福成;邓新蒲;周一宇;;仅用长基线干涉仪测量相位差变化率的运动单站无源定位方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 董杰;孙怡;;一种高频谱效率的OFDM载波频偏盲估计方法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
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1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 郭文卓;多天线多用户通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
10 张进;宽带阵列信号波达方向估计算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
2 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
3 赵金平;基于矩阵变换的MIMO-OFDM系统信号检测[D];郑州大学;2010年
4 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙成朋;DS-SS信号源定位技术研究及仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘维巍;语音信号基音周期检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙洪胜;基于方位角测量的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 程伟;被动高精度测向技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 巩俊;语音信号欠定盲源分离技术的研究[D];大连理工大学;2010年
10 孙振;基于预测的室内WLAN定位系统研究与实现[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈玲,李少洪;可消除定位模糊的无源时差定位算法[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
2 张劲松,杨位钦,胡士强;目标跟踪的交互多模型方法(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);1998年03期
3 毛永毅;白菊蓉;;空间四站时差定位中的模糊及无解研究[J];电讯技术;2006年06期
4 林云松,黄勇,肖先赐;实正弦信号的快速相位差分频率估计方法[J];电子科技大学学报;1999年02期
5 胡来招;一种快速机载无源定位方法的分析[J];电子对抗技术;2001年01期
6 王强,钟丹星,邓新蒲,周一宇;一种对三维固定辐射源的机载单站无源定位方法[J];电子对抗技术;2005年03期
7 孙仲康,张朋;对运动辐射源的被动定位与跟踪[J];电子学报;1985年02期
8 刘渝;快速高精度正弦波频率估计综合算法[J];电子学报;1999年06期
9 梁彦,潘泉,贾宇岗,周东华;强跟踪多模型估计器[J];电子学报;2002年01期
10 左东广,韩崇昭,魏瑞轩,郑林;相关噪声情况下航迹的关联及融合算法[J];电子学报;2002年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 李盾;空间预警系统对目标的定位与预报[D];国防科学技术大学;2001年
3 单月晖;空中观测平台对海面慢速目标单站无源定位跟踪及其关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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1 王满玉;机载雷达组网中被动探测与定位技术研究[D];西北工业大学;2000年
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1 张丽君;无线网络技术——蓝牙[J];光电技术应用;2003年05期
2 付军,李树新;全业务接入网[J];电信科学;1999年03期
3 柳晓静;利用联合CDMA/TDMA多址协议实现多媒体信息传输[J];无线电工程;2002年01期
4 曹鸣鹏,赵伟;蓝牙技术浅析[J];数据通信;2001年02期
5 刘礼白;关于第三代移动通信(3G)的诸多观点[J];移动通信;2001年03期
6 丁金波;DOCSIS2.0国际标准及应用[J];中国有线电视;2003年15期
7 余棉水,谢宇;基于RS485总线的单片机对等网络的设计与实现[J];现代电子技术;2003年23期
8 戈丽达;对中小容量时分多址卫星系统发展的研究[J];电信网技术;1995年02期
9 张星,王定中,屈定邦;码分多址蜂窝移动通信系统容量估算[J];通信技术;1999年02期
10 李立忠,李乐民;话音/数据综合的多时隙预约多址协议及其性能分析[J];电子学报;2001年01期
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1 刘建飞;骆志刚;张翔;张家帅;蓝龙;吕军;;一种基于请求和捎带的集中式TDMA协议[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
2 王旭;何子述;;TDMA系统运动目标测距测速方法[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
3 张翔;黄英君;骆志刚;刘建飞;张家帅;;基于可变时隙长度的TDMA算法[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
4 石磊玉;向为;唐小妹;;导航系统星间网络TDMA时隙分配算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 吴燕玲;张丽娟;潘玉茹;;VoWLAN中基于TDMA的QoS机制的研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 李春霞;陈金平;杨海峰;;伪卫星短脉冲TDMA信号占空比理论设计[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 刘南;曾义芳;;TDMA中的变序加密[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 张辉;朱华勇;沈林成;;应用于无人机测控网实时仿真中的数据链路实现技术[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
9 郭小雄;冯超勇;;基于TDMA通信的船舶自动识别系统(AIS)数据优劣分析[A];桥区船舶航行安全与管理论文集(1)[C];2010年
10 蒋治琼;郭伟;;在无线多跳网中一种提供QOS支持的新的传输调度算法[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
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1 雅译;BT与AT&T推动全球化移动通信服务[N];人民邮电;2000年
2 胡坚;3G以标准为纲[N];网络世界;2002年
3 ;生存,还是毁灭?[N];通信产业报;2001年
4 王伟;第三代标准又获新进展[N];中国计算机报;2000年
5 记者 曾娅;万国无线通信集团推介EDGE[N];人民邮电;2000年
6 爱立信(中国)有限公司战略发展总监 卢勇;2002年——移动通信业的机遇、挑战与选择[N];通信产业报;2002年
7 ;第三代移动通信商用现实中的幻想[N];通信产业报;2000年
8 詹达天;信息产业部发布三项通信行业标准[N];中国电子报;2000年
9 蔡芸;诺基亚再领移动通信风骚[N];中国商报;2000年
10 记者 汪佩霞;UWCC 在京宣传 EDGE 技术[N];科技日报;2000年
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1 王旭;TDMA系统目标多站定位理论与算法研究[D];电子科技大学;2011年
2 黄秋元;高速TDMA光信号收发理论研究与误码测试系统设计[D];武汉理工大学;2010年
3 左芸;工业无线mesh网络若干技术的研究[D];华东理工大学;2013年
4 李英建;煤矿井下机车运输监控系统关键技术的研究[D];山东科技大学;2009年
5 蹇强;无线传感器网络MAC协议关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 洪璐;水下传感器网络高效数据传输协议研究[D];中国海洋大学;2011年
7 李正宝;具有时空多变性的水下传感器网络基础协议研究[D];中国海洋大学;2011年
8 简伟;超高速毫米波无线传感通信系统[D];北京邮电大学;2011年
9 宋甲英;基于IEEE802.16的无线Mesh网络关键性能与资源调度算法研究[D];北京交通大学;2012年
10 马柯;延迟容忍网络关键技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
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1 李志海;基于节点数的跳频动态TDMA时隙分配的设计与研究[D];华南理工大学;2010年
2 刘琪远;面向异构数据的低功耗传感器网络中TDMA协议的设计与实现[D];浙江大学;2012年
3 葛松虎;基于TDMA的协同MAC协议设计与实现[D];国防科学技术大学;2011年
4 王江斌;基于动态TDMA的跳频电台接入技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 杨杰;MF-TDMA体制下资源分配算法研究[D];电子科技大学;2011年
6 叶林睿;基于TDMA的Ad Hoc网络MAC协议研究[D];电子科技大学;2011年
7 张翔;VMF数据链MAC层协议研究及仿真[D];国防科学技术大学;2010年
8 崔逢桥;超短波跳频电台TDMA组网协议的设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
9 王军杰;低信噪比TDMA信号同步技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 刘昌阳;基于TDMA的工业无线传感器网络中收集树协议的评估和改进研究[D];北京交通大学;2012年
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