基于偽多普勒天線的信源定位方法研究.pdf

1、近年來隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信設(shè)備數(shù)量及頻譜覆蓋密度都顯著增加。一些突發(fā)或惡意的信號干擾可能會對用戶造成巨大的財產(chǎn)損失;恐怖分子及反動勢力也會利用無線信號進行聯(lián)絡(luò)或散布言論，威脅人民群眾的人身及財產(chǎn)安全。因此無線信號源定位技術(shù)作為無線電監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)，在干擾源定位、違法信號偵測、可疑信號跟蹤等領(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測向天線具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗小、精度高的特點。其具有的單通道測向能力

2、使無線電監(jiān)測人員可以通過部署兩個或多個偽多普勒天線來進行信號源定位工作，也可與其他類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頻率不適配時測向結(jié)果會出現(xiàn)相位模糊，除此之外，傳統(tǒng)的偽多普勒定位方法對于穩(wěn)定分布噪聲的魯棒性較差，且其本身基于到達方位角（Angle of Arrival，AOA）的定位原理在非視距(Non-Line-Of-Sight，NLOS)環(huán)境下會失效。本文針對以上問題進行了深入的研究，提出了兩種

3、視距環(huán)境下的改進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，到達時間延遲）相結(jié)合的單通道偽多普勒定位方法，并通過相關(guān)干涉儀數(shù)據(jù)庫匹配的原理克服了由天線尺寸與信號頻率不匹配帶來的相位模糊問題。仿真與真實實驗均表明該方法具有較高的信號源定位精度。
　　(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

4、兩個接收機的來波方位角進行聯(lián)合估計，并通過非線性映射得到信源位置坐標(biāo)估計，實現(xiàn)了方位角計算與雙站定位的集成。仿真實驗表明該方法在穩(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)本文針對非視距環(huán)境下的信號源定位問題提出了一種改進的基于信號指紋數(shù)據(jù)庫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傳播仿真平臺，利用該平臺進行了信號發(fā)射、信號接收、信號處理和指紋提取、指紋數(shù)據(jù)庫