一种最大似然网格搜索卫星FDOA辐射源定位算法-论文.pdf

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1、综合电子信息技术一种最大似然网格搜索卫星FDOA辐射源定位算法张威，吴佟，张更新(1．解放军理工大学通信工程学院，江苏南京210007；2．总参信息化部驻714军代室，江苏南京210016)摘要：如何利用辐射源信号到达不同卫星的多普勒频差对辐射源定位是目前卫星无源定位技术研究的热点之一。针对卫星FDOA辐射源定位的特点．建立含有地球表面约束的FDOA定位方程，研究基于最大似然网格搜索的定位方程求解算法，推导了详细求解过程，并对该算法的性能进行分析与仿真评估．．仿真结果表明，该算法收敛速度快，能够接近克拉美罗界下限，是一种最优

2、的定位估计器。关键词：到达频差；网格搜索：最大似然：克拉美罗下限中图分类号：TN927文献标识码：A文章编号：1003—3114(2014)03—58—3AMaximumLikelihoodGridSearchGeolocationAlgorithmUsingSatellitesFDOAMeasurementsZHANGWei，WUTong，ZHANGGeng-xin(1．InstituteofCommunicationEngineering，PLAUniversityofScienceandTechnology，Namin

3、gJiangsu210007，China；2．MilitaryRepresentativeOffieeofCommunicationDepartmentofGeneralStafHeadquartersStationedin714，NanjingJiangsu210016，China)Abstract：HowtoperformemitterpositioningusingFDOAbetweensatellitesisoneofthemostpopularresearchareasofpassivelocationwithsa

4、tellites．Inthispaper，inviewofthecharacteristicsofFDOAemitterpositioning，theFDOAlocationequationisestablished，andthesolutionsoftheFDOAlocationequationwithearthconstraintarededucedindetailbasedonmaximumlikelihoodgridsearch．Thesimulationresultsshowthatthisalgorithmcan

5、achievetheCRLBandhasahighconvergencespeed．anditistheoptimalestimator．Keywords：~equeneydifferenceofarrival；gridsearch；maximumlikelihood；Cram6r—Raolowerbound实际应用；而基于信号到达频差(FrequencyDiffer—0引言enceofArrival，FDOA)的定位方程较为复杂，但随着随着卫星通信业务的飞速发展，卫星通信面临定位参数测量技术的发展，FDOA定位技术成为目的

6、电磁环境日益恶化，难以避免受到各种辐射源有前卫星无源定位技术研究的热点之一。意或无意的干扰．因此对辐射源进行准确地无源定FDOA定位方程组一般具有非线性的特点，难位以采取有效的针对措施有着重要的意义。现有卫以给出其解析解．而采用迭代算法对其求解则需要星辐射源定位体制中，采用多颗卫星接收地面辐射设置初始位置。基于网格的最大似然算法并不直接源信号到达时差(TDOA，TimeDifferenceofArriva1)求解FDOA的定位方程．而是将辐射源可能存在的进行定位的技术已经相对成熟，主要的算法有平面相交Il-2j、球面相交[=

7、1]、球面内插[、泰勒级数l5]、最区域进行网格划分，将划分所得的网格点位置的小二乘一和粒子滤波_8]，相应的算法已经投入到FDOA参数与测量所得参数进行配，并将配误差最小的网格点作为下次搜索的区域中心，缩小搜基金项目：国家自然科学基金资助项目(61032004，91338201)；国家索区域，再次进行网格划分搜索和匹配，直到得到满高技术研究发展计划(“863”计划)资助项目(2012AAI21605，2012AA01A503．2O12AA01A5101足误差门限的网格点为止，并将此网格点作为最终收稿日期：2014—01—0

8、6的辐射源估计位置。网格搜索算法是针对实际问题作者简介：张威(1987一)，男，博士研究生，通信与信息系统专业。求解非线性方程的一种有效方法，具有算法过程简主要研究方向：卫星通信系统。张更新(1967一)，男，博士，教授、博t：生导师。主要研究方向：卫星通信、深空通信。单、精度高和顽健性强