毕业设计开题报告_目标定位系统中时差测量算法研究

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1、中北大学信息商务学院毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：信息商务学院电子信息工程系专业：通信工程设计题目：目标定位系统中时差测量算法研究指导教师:2015年3月25日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1课题背景与意义随着现代武器系统的发展，电子战在现代战争中的地位日益提高。现代战争是一场在高科技支持下的高度信息化的战争，是空、天、地、海、电磁波领域的五维一体化战争。争夺战场主动权也需要争夺电子战的主动权，即争夺电磁波利用和控制领域内的主动权[1]无源定

2、位是电子战中的关键技术，在电子攻防作战中有着极其重要的作用,无源定位技术[2,3]就是在这种背景下产生和发展起来。无源定位是指定位站不发射对目标照射的电磁波，仅通过测量辐射源辐射、反射和散射的电磁波来确定目标的位置。对目标的准确定位在军用及民用系统中具有重要作用。无源定位既可以采用多站定位，也可以采用单站定位[4]。无源定位采用的基本技术有利用时差的定位技术、利用频差的差分多卜勒定位技术[5]，还有在多站情况下的测角交叉定位技术[6]等。但单站无源定位算法[7-9]较为复杂，信号处理量也比较大，且难以瞬时定位，多适合于辐射源

3、与测试平台间有相对运动的情况。无源时差定位又称双曲线定位，是一种利用信号到达时间差，形成双曲面相交原理的无源定位技术。这种系统一般采用了三个接收站，形成多基线时差信号，然后进行“脉冲配对”[10-12]和时差定位估算。时差定位(TimeDifferenceofArrivalLocation)是利用信号到达多个侦收站的时间之差(时差)进行探测定位，它是无源定位技术中最重要的方法之一，相比其他定位方法，它具有定位精度较高、协同工作较方便的特点，在许多无源定位系统中得到了广泛的应用。时差测量是时差定位中的关键技术，它的精度直接影响

4、定位精度，这在时差定位中是相当重要的。因为电磁波以光的速度在空气中传播，一微秒的时间测量误差反映到距离上就是300米的误差，可谓是“失之毫厘，谬以千里"[13]。因此，探讨时差测量的相关问题是十分必要的。此外，时差测量还广泛应用于测向、移动通信、卫星导航、雷达测速、测距等方面。在移动通信领域，也存在时差测量问题，它通过检测信号到达不同基站的时间差对信号源进行位置估计。通信基站监测移动电话的传输信号，并估计信号到达相邻基站的时间(ToA)和时间差(TDOA)，在地面上同一信号到达两个基站的时间差决定了一条经过两站之间的双曲线，

5、如果有3个基站则可以得到两条独立的双曲线，移动通信手机辐射源就位于两条双曲线的交点处[14]。基站与被定位手机的相对位置、基站自身的定位精度和时差测量的精度是决定系统定位精度的关键因素。在雷达探测领域，雷达测距、测速以及多目标的距离分辨等都需要用到时差测量技术。雷达的测距依赖于对发射脉冲与目标回波信号之间时间差的测量。雷达脉冲重复间隔(PRI)的稳定性是影响雷达距离、速度测量精度和分辨能力的重要因素，而PRI稳定性的测量和分析也是一个时间差的测量问题[15]。因此，时差测量对于雷达性能的重要程度也是不言而喻的。在卫星和导航定

6、位领域，最熟为人知的应该是“罗兰"导航定位系统，它就是一种按时差定位原理工作的远程无线电导航系统，因此也称为“双曲线"导航。这类导航系统的定位误差正比于时间差测量及处理误差。例如若要求定位的误差在1km以内，则允许对时间的测量误差在3us以内；如果要求定位误差在1m之内，则允许对时间的测量误差在3ns之内[16]。可见，时差测量技术在卫星导航定位技术中的重要地位。时差测量和定位技术的应用十分广泛，在军事方面为隐蔽探测和精确打击提供了重要的手段，是电子战系统的重要部分，在民用方面为人们的生产生活提供了方便。因此，研究时差测量技

7、术具有十分重要的意义和价值。1.2时差算法技术发展概况自古以来，时差问题就影响着人们的生活，近年来，随着高科技产业的不断发展，时差测量问题就显得尤为重要。高精度的时差测量技术更是许多科学研究与探索中的关键技术，被广泛应用于电子战、雷达、移动通信、卫星及导航定位等领域。时差估计作为定位技术最早提出于60年代，初期人们主要将其用于水声信号的探测及声纳信号处理。随着技术的发展及研究的深入，人们对该技术的兴趣日趋浓厚。80年代初期曾出现过研究时差估计的热潮，后虽有过相对冷寂的时期，但自进入90年代以来，时差估计又重新得到人们的重视，

8、且其应用范围已从水声信号扩展到一般通信信号及雷达信号，研究手段大大丰富[17]。作为对干涉仪测向的有益补充，时差测向估计已和空间谱估计一起被称为最有前途的测向定位手段。在时差测量技术中，测量时差不外乎两种办法：一种是测量信号具有特征的某一点的时间，然后直接将不同接收站点测量同一信号特征点的