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分布式信源数据域直接位置估计方法 预览
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作者 王大鸣 任衍青 +1 位作者 逯志宇 巴斌 《电子工程学院学报》 2019年第5期80-86,共7页
针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精度... 针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精度直接位置估计的两种方法分布源最大似然估计方法和广义子空间方法。最后通过多维搜索完成对于分布式信源的直接位置估计。仿真分析表明,该文算法对分布式信源进行直接位置估计的精度较传统直接位置估计算法明显提升,能够在较低信噪比下逼近克拉美罗界;分布源最大似然估计方法在低信噪比下定位精度优于广义子空间方法,而广义子空间方法复杂度更低。 展开更多
关键词 阵列信号处理 直接定位 分布式信源
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基于对称旋转不变性的非圆相干分布源直接定位算法 预览
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作者 逯志宇 王建辉 +1 位作者 秦天柱 巴斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期537-543,共7页
针对现有相干分布源直接定位方法中存在的依赖分布模型、计算复杂等问题,该文提出一种基于非圆信号特征的对称旋转不变直接定位算法。该方法首先根据分布源参数化假设建立基于数据域信息的直接位置估计模型,并利用非圆信号特征扩展接收... 针对现有相干分布源直接定位方法中存在的依赖分布模型、计算复杂等问题,该文提出一种基于非圆信号特征的对称旋转不变直接定位算法。该方法首先根据分布源参数化假设建立基于数据域信息的直接位置估计模型,并利用非圆信号特征扩展接收信号的协方差矩阵。然后针对中心对称阵列,证明了相干分布源的确定性角信号分布函数矢量具有对称特性,基于这一特征建立了扩展方向矢量的旋转不变关系;构造了融合多个观测站信息的目标函数,直接估计目标位置,避免了对分布模型的依赖,且降低了待估计参数维度。仿真结果表明,与现有相干分布源定位算法相比,所提算法提高了分布源位置估计精度和效率,避免了对分布模型的依赖,更具实用价值。 展开更多
关键词 直接定位 相干分布源 非圆信号 对称旋转不变性
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融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法 预览
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作者 王大鸣 任衍青 +2 位作者 逯志宇 巴斌 崔维嘉 《电子与信息学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1219-1225,共7页
相比于传统两步定位方法,直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的基于阵列模型的直接定位方法未能够有效利用多普勒频移信息,其定位精度有待进一步提升。针对上述问题,该文提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法。... 相比于传统两步定位方法,直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的基于阵列模型的直接定位方法未能够有效利用多普勒频移信息,其定位精度有待进一步提升。针对上述问题,该文提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法。首先构建了融合多普勒信息的直接定位模型,然后基于最大似然准则将信号源位置估计转化为求解位置信息矩阵最大特征值问题,并结合矩阵转置性质降低复杂度,最后通过2维搜索得到目标信号源位置估计。仿真结果表明,所提方法较目前的阵列数据域直接定位方法和多普勒频移直接定位方法的定位精度具有较大提高。 展开更多
关键词 阵列信号处理 直接定位 多普勒频移 波达方向
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基于分数阶傅里叶变换的多辐射源被动直接定位算法 预览
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作者 陈芳香 易伟 +1 位作者 周涛 孔令讲 《雷达学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期523-530,共8页
直接定位(DPD)算法能充分利用观测回波信息,在低信噪比条件下其定位精度一般要高于传统的两步定位算法。为解决多基站无源雷达系统中多个未知线性调频(LFM)信号辐射源的定位问题,该文提出一种基于DPD算法和分数傅里叶变换(FRFT)... 直接定位(DPD)算法能充分利用观测回波信息,在低信噪比条件下其定位精度一般要高于传统的两步定位算法。为解决多基站无源雷达系统中多个未知线性调频(LFM)信号辐射源的定位问题,该文提出一种基于DPD算法和分数傅里叶变换(FRFT)相结合的多目标定位算法。首先,根据建立的信号模型推导了理论上最优的高维最大似然估计器;其次,由于高维信号参数和目标位置联合估计的计算复杂度限制,利用基于FRFT和基本分类算法的降维策略将多目标定位问题转化为多个单目标定位问题;最后,目标的位置及相应信号参数可通过4维网格搜索得到有效估计。仿真结果表明,相比于已存在的忽略发射信号的DPD算法,该文提出算法定位性能更优。 展开更多
关键词 直接定位算法 线性调频信号 分数阶傅里叶变换
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分布式信源数据域直接位置估计方法 预览 被引量:1
5
作者 王大鸣 任衍青 +1 位作者 逯志宇 巴斌 《电子与信息学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期371-377,共7页
针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精... 针对目前信号数据域直接位置估计方法对分布式信号源进行直接定位存在精度下降问题,该文提出分布式信源数据域直接位置估计方法。首先构建分布式信源直接位置估计模型,然后分别基于最大似然准则和特征结构分解思想给出分布式信源高精度直接位置估计的两种方法一分布源最大似然估计方法和广义子空间方法。最后通过多维搜索完成对于分布式信源的直接位置估计。仿真分析表明,该文算法对分布式信源进行直接位置估计的精度较传统直接位置估计算法明显提升,能够在较低信噪比下逼近克拉美罗界;分布源最大似然估计方法在低信噪比下定位精度优于广义子空间方法,而广义子空间方法复杂度更低。 展开更多
关键词 阵列信号处理 直接定位 分布式信源
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直达与非直达环境中的多目标解耦直接定位方法
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作者 尹洁昕 王鼎 +1 位作者 吴瑛 刘瑞瑞 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期190-203,共14页
针对直达(LOS)与非直达(NLOS)环境中的定位问题,提出了一种波形已知条件下的单阵地多目标直接定位(DPD)算法。该算法针对发射时间已知和未知两种情况,利用多径信号到达角度与时延关于障碍物(或反射体)、观测站与目标位置参数的... 针对直达(LOS)与非直达(NLOS)环境中的定位问题,提出了一种波形已知条件下的单阵地多目标直接定位(DPD)算法。该算法针对发射时间已知和未知两种情况,利用多径信号到达角度与时延关于障碍物(或反射体)、观测站与目标位置参数的数学关系,建立了三维目标位置的最大似然(ML)函数,无需估计测量参数,避免了传统两步定位方法所需的非直达径识别与数据关联。为了克服多目标定位中的高维非线性优化问题,该算法利用独立波形信息将多目标定位解耦为对各个目标单独求解。通过对目标函数有效近似,算法在发射时间已知和未知两种情况下均仅需三维网格搜索,比相应的两步定位方法具有更低的计算量。此外,基于多径定位场景,推导了发射时间已知和未知两种情况下的位置估计克拉美罗界(CRB)。仿真结果表明:算法的定位性能能够逼近相应的克拉美罗界,比传统两步定位方法和子空间直接定位算法具有更高的定位精度。 展开更多
关键词 非视距定位 直接位置确定 多目标 波形已知 克拉美罗界
联合波形重构的数字调制信号直接定位方法 预览 被引量:1
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作者 余婉婷 于宏毅 +1 位作者 杜剑平 王鼎 《信号处理》 CSCD 北大核心 2018年第7期799-810,共12页
直接定位(Direct Position Determination,DPD)算法相比于传统两步定位法,在低信噪比和复杂环境下具备更高定位精度和更强鲁棒性。研究表明加入信号波形信息能够有效提升DPD算法定位精度,但在实际无源定位场景中信号波形往往难以先验已... 直接定位(Direct Position Determination,DPD)算法相比于传统两步定位法,在低信噪比和复杂环境下具备更高定位精度和更强鲁棒性。研究表明加入信号波形信息能够有效提升DPD算法定位精度,但在实际无源定位场景中信号波形往往难以先验已知,未知信号波形的DPD算法精度受限。针对这一问题,本文围绕无源定位系统中普遍存在的调制方式已知,但符号信息未知的数字调制信号,提出一种联合波形重构的数字调制信号直接定位(Direct Position Determination for digital Modulation signals,MDPD)方法。该方法依据最大似然准则,基于调制信号成型、接收阵列与辐射源位置几何关系,构建阵列接收信号关于信源符号和位置参数联合估计的代价函数,利用交替迭代降低信号高维搜索给参数联合估计带来的计算复杂度。仿真实验结果验证了联合波形重构的MDPD方法可行性,同时通过与已有两类定位方法的对比实验,得到本文MDPD可以达到更高定位精度,并在信噪比增加时收敛到渐进最优定位精度。 展开更多
关键词 直接定位 两步定位 无源定位 波形重构 最大似然准则 符号估计
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多运动站异步观测条件下的直接定位算法 预览 被引量:7
8
作者 冯奇 曲长文 周强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期417-422,共6页
针对多运动站无源融合定位系统中的异步观测问题,该文提出一种基于空间谱分析的直接定位算法。首先利用子空间分析理论建立异步观测直接定位模型,构造多站协同定位联合空间谱函数,采用多级搜索方法实现定位解算。然后推导了该算法的... 针对多运动站无源融合定位系统中的异步观测问题,该文提出一种基于空间谱分析的直接定位算法。首先利用子空间分析理论建立异步观测直接定位模型,构造多站协同定位联合空间谱函数,采用多级搜索方法实现定位解算。然后推导了该算法的定位误差协方差矩阵及克拉美罗下限。最后对该算法在异步观测条件下的定位性能进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明算法定位精度能够逼近克拉美罗下限,定位性能优于基于定位参数的分步定位算法,尤其在低信噪比情况下优势更明显。 展开更多
关键词 无源定位 异步观测 直接定位 阵列信号处理 脉冲到达角
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信号波形已知条件下多目标直接定位性能分析及其改进算法 预览 被引量:1
9
作者 王鼎 吴志东 尹洁昕 《电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2881-2889,共9页
相比传统"测向+位置估计"两步定位体制,以Weiss和Amar提出的目标直接定位技术具有精度高、分辨能力强等优点,并且便于利用信号波形信息.该文首先针对Weiss和Amar提出的信号波形已知条件下的多目标直接定位算法(称为Weiss-Amar算法... 相比传统"测向+位置估计"两步定位体制,以Weiss和Amar提出的目标直接定位技术具有精度高、分辨能力强等优点,并且便于利用信号波形信息.该文首先针对Weiss和Amar提出的信号波形已知条件下的多目标直接定位算法(称为Weiss-Amar算法)进行理论性能分析,证明了其参数估计的渐近一致性,推导了其参数估计的渐近方差,并指出当不同目标信号波形相关时会对算法性能产生较大影响.针对这一缺点,文中提出了信号波形已知条件下的改进型多目标直接定位算法,与Weiss-Amar算法不同的是,改进算法对全部目标的位置参数进行协同估计,并且通过交替投影迭代进行数值优化,能显著提高对相关信号的定位精度.最后文中推导了信号波形已知条件下多目标位置直接估计方差的克拉美罗界.仿真实验验证了文中理论分析的有效性和改进算法的优越性. 展开更多
关键词 无源定位 位置直接估计 信号波形 理论性能分析 克拉美罗界 交替投影
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一种阵列互耦影响下的目标直接定位算法及其理论性能分析 预览 被引量:2
10
作者 王鼎 张瑞杰 张涛 《电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1130-1138,共9页
相比传统的两步定位方法,以Weiss和Amar等人提出的目标位置直接确定方法具有定位精度高、目标分辨率高、可避免“目标-量测”匹配等优势.本文基于该类定位方法的思想,提出了一种利用单个运动天线阵列对目标辐射源的直接定位算法.与已有... 相比传统的两步定位方法,以Weiss和Amar等人提出的目标位置直接确定方法具有定位精度高、目标分辨率高、可避免“目标-量测”匹配等优势.本文基于该类定位方法的思想,提出了一种利用单个运动天线阵列对目标辐射源的直接定位算法.与已有直接定位算法不同的是,文中新算法考虑了阵列互耦的影响,并且能够实现阵列互耦参量和目标位置参量的解耦合估计.此外,文中还基于矩阵特征值扰动理论,定量推导了新算法参数估计的理论方差(包括目标位置估计方差和互耦向量估计方差),并且给出了全部参量估计方差的克拉美罗界.最后,该文通过仿真实验验证了新算法的优越性和理论分析的有效性. 展开更多
关键词 位置直接确定 辐射源 运动天线阵列 互耦 理论性能分析 克拉美罗界
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一种基于窄带信号多普勒频率测量的运动目标直接定位方法 预览 被引量:7
11
作者 王鼎 张刚 《电子学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期591-598,共8页
相比于常规的两步定位方法,目标直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的直接定位方法主要是针对静止目标所提出的,并具有较大的运算量.本文提出了一种针对匀速运动目标的多普勒频率直接定位方法.文中首先基于最大似然准则推导了直接... 相比于常规的两步定位方法,目标直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的直接定位方法主要是针对静止目标所提出的,并具有较大的运算量.本文提出了一种针对匀速运动目标的多普勒频率直接定位方法.文中首先基于最大似然准则推导了直接估计目标初始位置和运动速度的优化模型,针对该优化模型是以矩阵特征值的形式给出而难以数值求解的问题,提出了一种基于矩阵特征值扰动定理的Newton型迭代算法,该算法可以避免多维参数网格搜索所导致的庞大运算量.此外,文中还推导了关于目标初始位置、运动速度以及运动航迹估计的克拉美罗界的闭式表达式.数值实验表明新方法的目标位置估计方差可以达到克拉美罗界,并且具有较少的运算量. 展开更多
关键词 直接位置确定 多普勒频率 最大似然估计 匀速运动目标 特征扰动 克拉美罗界
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一种针对恒模信号的运动单站直接定位算法 被引量:8
12
作者 王鼎 张刚 +1 位作者 沈彩耀 张杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1622-1633,共12页
相比于常规的"测向+位置估计"两步定位模式,以Weiss等提出的目标直接位置确定(DPD)算法具有估计精度高、分辨能力强和无需数据关联等诸多优点。基于该类定位算法的基本理念,提出了一种利用单个运动天线阵列对恒模(即相位调制)信... 相比于常规的"测向+位置估计"两步定位模式,以Weiss等提出的目标直接位置确定(DPD)算法具有估计精度高、分辨能力强和无需数据关联等诸多优点。基于该类定位算法的基本理念,提出了一种利用单个运动天线阵列对恒模(即相位调制)信号的DPD算法。首先,依据最大似然(ML)准则以及恒模信号的恒包络特征,建立了相应的直接定位优化模型;接着,根据优化函数的代数特征提出了一种有效的多参量交替迭代算法,用以获得ML估计器的最优数值解;此外,推导了针对恒模信源的位置直接估计方差的克拉美罗界(CRB),从而为新算法的定位精度提供定量的理论下界。仿真实验表明:相比于已有的基于单个运动天线阵列的直接定位算法以及传统的两步定位算法,通过利用恒模信号的恒包络特征可以明显提高目标直接定位的估计精度。 展开更多
关键词 无源定位 恒模信号 最大似然估计器 天线阵列 克拉美罗界(CRB) 直接位置确定(DPD)
Distributed adaptive direct position determination based on diffusion framework 预览 被引量:1
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作者 Wei Xia Wei Liu Lingfeng Zhu 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 2016年第1期28-38,共11页
The conventional direct position determination(DPD) algorithm processes all received signals on a single sensor.When sensors have limited computational capabilities or energy storage,it is desirable to distribute the ... The conventional direct position determination(DPD) algorithm processes all received signals on a single sensor.When sensors have limited computational capabilities or energy storage,it is desirable to distribute the computation among other sensors.A distributed adaptive DPD(DADPD)algorithm based on diffusion framework is proposed for emitter localization.Unlike the corresponding centralized adaptive DPD(CADPD) algorithm,all but one sensor in the proposed algorithm participate in processing the received signals and estimating the common emitter position,respectively.The computational load and energy consumption on a single sensor in the CADPD algorithm is distributed among other computing sensors in a balanced manner.Exactly the same iterative localization algorithm is carried out in each computing sensor,respectively,and the algorithm in each computing sensor exhibits quite similar convergence behavior.The difference of the localization and tracking performance between the proposed distributed algorithm and the corresponding CADPD algorithm is negligible through simulation evaluations. 展开更多
关键词 分布式计算 位置确定 自适应 框架 扩散 算法处理 计算能力 目标定位算法
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