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联合相位差变化率和多普勒频率变化率的单站无源定位方法
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作者 何东升 宋杰 娄树理 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期80-87,101,共9页
相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获... 相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获得与角度相关的信息,然后利用多普勒频率及其变化率获取目标辐射源的速度,将所得速度信息与相位差变化率定位方法相结合,计算目标辐射源详细信息,并进行误差精度分析。在仿真实验中,验证提出的算法在准确定位静止和运动目标辐射源方面的优越性,径向距离相对误差为0.8507%。同时,进行了影响定位精度的因素的仿真分析。 展开更多
关键词 单站无源定位 相位差变化率定位 多普勒频率变化率定位 联合定位
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基于多普勒频率变化率的单站无源定位方法
2
作者 王郁鑫 赵春雷 +1 位作者 薛帆 吴昊 《舰船电子对抗》 2025年第1期30-34,45,共6页
首先讨论了利用多普勒频率变化率信息实现高精度单站定位的基本原理,然后给出了该定位方法需要具备的观测条件,最后通过仿真对比分析了不同参数(角度、角度变化率、多普勒频率变化率、速度和加速度)的测量精度对系统定位精度的影响,具... 首先讨论了利用多普勒频率变化率信息实现高精度单站定位的基本原理,然后给出了该定位方法需要具备的观测条件,最后通过仿真对比分析了不同参数(角度、角度变化率、多普勒频率变化率、速度和加速度)的测量精度对系统定位精度的影响,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 多普勒频率 单站定位 观测条件 定位精度
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高动态卫星导航信号多普勒频率模拟方法
3
作者 王彦朋 苏嘉松 +1 位作者 王晓君 姚远 《通信与信息技术》 2024年第4期105-109,共5页
针对卫星导航信号模拟源在高动态场景下对多普勒频率模拟难度较大的现状,提出了一种基于相位重置的三阶DDS导航信号模拟算法。该方法从卫星与接收机之间的相对运动物理模型着手,建立了一种基于数字电路的三阶DDS模型,可有效地模拟出高... 针对卫星导航信号模拟源在高动态场景下对多普勒频率模拟难度较大的现状,提出了一种基于相位重置的三阶DDS导航信号模拟算法。该方法从卫星与接收机之间的相对运动物理模型着手,建立了一种基于数字电路的三阶DDS模型,可有效地模拟出高动态场景下导航信号中含高阶项的多普勒频率。此外,通过对三阶DDS模型中关键参数进行相位重置以避免累计误差。在计算机中进行仿真,其结果表明在速度为10000 m/s,加速度为1000m/s^(2),急动度为1000 m/s^(3)的高动态场景下,该算法相较于传统算法多普勒频率模拟精度提升了31 dB,且不会因急动度增加导致精度恶化,多普勒频率模拟精度可达-36 dB或更高。说明该方法在高动态场景下可精确地模拟导航信号的多普勒频率,且具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 多普勒频率 高动态 三阶DDS 模拟精度
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低信噪比下导航信号多普勒频率估计方法研究
4
作者 姜浩楠 刘连照 +3 位作者 王道酉 徐宙 廉雨倩 郭玉峰 《现代导航》 2024年第6期404-406,416,共4页
全球导航卫星系统(GNSS)卫星与GNSS接收机相对距离遥远,到达GNSS接收机的卫星导航信号信噪比较低,GNSS接收机不易估计导航信号多普勒频率。另一方面,接收机工作在高动态环境也会导致接收到的卫星导航信号信噪比差。因此,研究了串行搜索... 全球导航卫星系统(GNSS)卫星与GNSS接收机相对距离遥远,到达GNSS接收机的卫星导航信号信噪比较低,GNSS接收机不易估计导航信号多普勒频率。另一方面,接收机工作在高动态环境也会导致接收到的卫星导航信号信噪比差。因此,研究了串行搜索算法、并行频率搜索算法和并行码相位搜索算法的原理以及在低信噪比条件下的适应能力,为接收机捕获算法的设计提供参考。 展开更多
关键词 低信噪比 多普勒频率 参数估计 并行搜索 捕获算法
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基于多普勒频率测量的移动源定位
5
作者 周亚鹏 李有明 李博辉 《无线通信技术》 2024年第3期33-38,共6页
针对源频率和传感器位置误差存在的情况,本文通过在若干移动传感器上观察受多普勒效应影响的源发射频率,研究了仅基于多普勒频率测量的移动源定位问题,提出了一种两阶段闭式解方法来估计源的位置和速度。在第一阶段引入辅助变量对频率... 针对源频率和传感器位置误差存在的情况,本文通过在若干移动传感器上观察受多普勒效应影响的源发射频率,研究了仅基于多普勒频率测量的移动源定位问题,提出了一种两阶段闭式解方法来估计源的位置和速度。在第一阶段引入辅助变量对频率测量方程进行伪线性化,得到次优加权最小二乘解,在第二阶段考虑辅助变量与源位置和速度间的关系,对第一步的估计误差进行建模,利用加权最小二乘法得到最终源位置和速度的估计解。仿真结果表明所提出的闭式解方法能够在中小高斯噪声水平下达到CRLB下界精度。 展开更多
关键词 多普勒频率测量 移动源定位 闭式解 加权最小二乘
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基于CK-Hough联合算法的人体微多普勒频率估计
6
作者 陈雨馨 彭意群 +1 位作者 柳润金 丁一鹏 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3329-3341,共13页
为了准确地从雷达回波信号中提取运动目标特定部位的微多普勒频率,本文提出一种新颖的CKHough算法,该算法有效地结合了聚类分析和K近邻-霍夫(KNN-Hough)算法。首先,通过短时傅里叶变换获取雷达回波信号的时频谱图;其次,利用自适应模糊C... 为了准确地从雷达回波信号中提取运动目标特定部位的微多普勒频率,本文提出一种新颖的CKHough算法,该算法有效地结合了聚类分析和K近邻-霍夫(KNN-Hough)算法。首先,通过短时傅里叶变换获取雷达回波信号的时频谱图;其次,利用自适应模糊C均值算法对时频图进行聚类分析,在这一过程中,本文采用数据预处理技术自适应调整聚类类别数c以适应多样化应用场景,从而获得人体各散射部位的频域范围,有效地抑制了分量间的相互干扰;第三,通过改进度量函数的K近邻算法增强相邻时刻聚类结果的相关性,拟合各部位的瞬时频率曲线;最后,采用霍夫变换动态调整度量函数中权值μ的取值,得到目标微多普勒频率的精确估计结果。研究结果表明:本文提出的CK-Hough提取了直/曲线行走场景下人类目标四肢的微多普勒频率;与传统的峰值搜索算法、线性预测维特比算法以及基于Bezier-Hough模型的频率拟合算法相比,本文提出的CK-Hough算法在直线行走实验场景下,总频率的估计误差率分别降低了40.40%、45.47%和26.16%;在曲线行走实验场景下,其估计误差率分别降低了58.35%、68.35%和41.65%。 展开更多
关键词 多普勒频率提取 时频分析 自适应模糊C均值聚类 K近邻 霍夫变换
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无线电多普勒频率—相位差运动轨迹参数估计方法仿真研究
7
作者 吕事桂 李建起 +1 位作者 何四华 刘江雪 《舰船电子工程》 2024年第4期96-99,共4页
末端运动轨迹参数作为命中精度性能的集中体现,是性能评估的关键测量指标。论文对无线电多普勒频率—相位差运动轨迹参数估计方法原理进行了介绍,采用仿真手段验证了该测量技术体制对多普勒频率、相位差工程采样误差的容忍度,为空中末... 末端运动轨迹参数作为命中精度性能的集中体现,是性能评估的关键测量指标。论文对无线电多普勒频率—相位差运动轨迹参数估计方法原理进行了介绍,采用仿真手段验证了该测量技术体制对多普勒频率、相位差工程采样误差的容忍度,为空中末端运动轨迹参数测量准确性的判断提供理论参考依据。 展开更多
关键词 无线电测量 轨迹测量 参数估计 多普勒频率 相位差
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基于多目标跟踪的空间锥体目标微多普勒频率提取方法 被引量:22
8
作者 邵长宇 杜兰 +1 位作者 李飞 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2972-2977,共6页
该文在等效散射中心模型下,分析了光滑空间锥体目标进动和章动时回波的微多普勒频率与运动参数的关系。针对目标微多普勒频率的复杂形式,该文提出一种在时频分布(TFD)的基础上,利用多目标跟踪(MTT)技术分离空间锥体目标各等效散射中心... 该文在等效散射中心模型下,分析了光滑空间锥体目标进动和章动时回波的微多普勒频率与运动参数的关系。针对目标微多普勒频率的复杂形式,该文提出一种在时频分布(TFD)的基础上,利用多目标跟踪(MTT)技术分离空间锥体目标各等效散射中心微多普勒频率变化曲线的方法。该方法首先应用经典的短时傅里叶变换得到回波的TFD,然后将目标在TFD上的时频曲线看作机动目标的航迹,利用MTT技术跟踪TFD上的时频曲线,从而达到提取目标各等效散射中心微多普勒频率的目的。实验中利用电磁仿真数据验证了提出算法的有效性。 展开更多
关键词 多目标跟踪 微动 多普勒频率 等效散射中心模型
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双基地MIMO雷达收发角及多普勒频率的联合估计算法 被引量:35
9
作者 张剑云 郑志东 李小波 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1843-1848,共6页
该文提出了一种基于平行因子分析的双基地MIMO雷达发射角、接收角及多普勒频率的联合估计算法。推导了SweilingII目标模型下的接收信号表示式,表明它具有三面阵模型特性。分析了该模型分解的唯一性,并从三线性最小二乘迭代得到的矩阵中... 该文提出了一种基于平行因子分析的双基地MIMO雷达发射角、接收角及多普勒频率的联合估计算法。推导了SweilingII目标模型下的接收信号表示式,表明它具有三面阵模型特性。分析了该模型分解的唯一性,并从三线性最小二乘迭代得到的矩阵中完成参数估计。该算法充分利用接收端输出的所有信息,且每次迭代具有精确的最小二乘闭式解,消除了多次特征分解的误差积累,因此提高了估计精度。同时能够实现自动配对,降低了运算量。仿真试验验证了理论分析的有效性。 展开更多
关键词 双基地MIMO雷达 收发角度 多普勒频率 平行因子分析 三线性最小二乘
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基于瞬时频率估计的进动锥体目标微多普勒频率提取方法 被引量:14
10
作者 曹文杰 张磊 +1 位作者 杜兰 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1091-1096,共6页
该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该... 该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该方法将回波信号分为若干段,每一段的回波信号近似为若干线性调频(LFM)信号分量之和,通过调频Relax算法估计各信号分量的瞬时频率,并通过随机抽样一致性算法估计散射点的微多普勒曲线。基于仿真数据和电磁计算数据的实验验证了该方法的有效性及稳健性。 展开更多
关键词 目标识别 进动目标 多普勒频率 线性调频信号 随机抽样一致性
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用加权子空间拟合和量子粒子群算法联合估计多普勒频率和波达方向 被引量:10
11
作者 张志成 林君 +1 位作者 石要武 王勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2445-2451,共7页
为了高效、准确地估计多普勒频率和波达方向(DOA),提出了基于加权子空间拟合(WSF)算法和量子粒子群优化(QPSO)算法的WSF-QPSO联合谱估计方法。首先,利用状态空间模型构造包含多普勒频率和DOA信息的广义可观测矩阵;用WSF算法拟合联合谱函... 为了高效、准确地估计多普勒频率和波达方向(DOA),提出了基于加权子空间拟合(WSF)算法和量子粒子群优化(QPSO)算法的WSF-QPSO联合谱估计方法。首先,利用状态空间模型构造包含多普勒频率和DOA信息的广义可观测矩阵;用WSF算法拟合联合谱函数,将参数估计问题转化为多维非线性函数优化问题。然后,利用QPSO算法优化联合谱函数,得到多普勒频率和DOA的估计值。实验结果表明:在信源参数比较接近的情况下,WSF-QPSO方法在信噪比为0 dB时对多普勒频率和DOA估计的均方根误差仅为0.007 5 rad和0.25°。与其他方法相比,该方法具有估计精度高、控制参数少、鲁棒性好、参数自动配对等特点,在低信噪比和小样本条件下依然能够得到较满意的参数估计结果。 展开更多
关键词 多普勒频率 波达方向 子空间拟合 量子粒子群优化
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PMF-FFT算法中码多普勒频率影响的分析及补偿 被引量:8
12
作者 罗海坤 王永庆 +1 位作者 罗雨 吴嗣亮 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1176-1182,共7页
针对高动态长时间积累下,码多普勒频率会导致PMF-FFT算法出现码相位走动问题,不利于直扩信号的捕获的问题,推导了码相位走动与积累损失和参数估计偏差的定量关系.在PMF-FFT算法的基础上,提出利用Keystone变换校正码相位走动,从而补偿码... 针对高动态长时间积累下,码多普勒频率会导致PMF-FFT算法出现码相位走动问题,不利于直扩信号的捕获的问题,推导了码相位走动与积累损失和参数估计偏差的定量关系.在PMF-FFT算法的基础上,提出利用Keystone变换校正码相位走动,从而补偿码多普勒频率.仿真结果表明,新算法能有效补偿码多普勒频率,在37dB/Hz载噪比、10ms相干积累时间和10-6虚警概率的条件下,单次检测概率达到98%. 展开更多
关键词 高动态 长时间积累 PMF-FFT 多普勒频率补偿
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卫星通信信号的多普勒频率参数盲估计 被引量:8
13
作者 彭耿 黄知涛 +1 位作者 姜文利 周一宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期674-677,共4页
用泰勒级数的展开形式表示高动态的多普勒频率参数,推导了信号非线性变换后相邻数据样本的相位差与多普勒频率、一次变化率、二次变化率等多普勒频率参数的关系,由此建立了方程组并通过解方程实现无需任何先验信息的多普勒频率参数盲估... 用泰勒级数的展开形式表示高动态的多普勒频率参数,推导了信号非线性变换后相邻数据样本的相位差与多普勒频率、一次变化率、二次变化率等多普勒频率参数的关系,由此建立了方程组并通过解方程实现无需任何先验信息的多普勒频率参数盲估计。仿真实验验证了该方法对M进制相移键控(M-ary phase shift keying,MPSK)、M进制正交幅度调制(M-ary quadrature amplitude modulation,MQAM)等常用卫星通信信号的可行性和有效性。 展开更多
关键词 信息处理技术 盲估计 多普勒频率参数 卫星通信信号
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一种新的双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率联合估计方法 被引量:10
14
作者 吴跃波 郑志东 杨景曙 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1816-1821,共6页
该文提出了一种新的双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率联合估计方法。利用匹配滤波器输出的信号特点,采用最小二乘法从信号中分别提取出多目标的多普勒矢量、接收角矢量和发射角矢量,然后采用迭代算法对这3个矢量进行更新以完成收发角... 该文提出了一种新的双基地MIMO雷达收发角和多普勒频率联合估计方法。利用匹配滤波器输出的信号特点,采用最小二乘法从信号中分别提取出多目标的多普勒矢量、接收角矢量和发射角矢量,然后采用迭代算法对这3个矢量进行更新以完成收发角和多普勒频率的联合估计。该方法复杂度低,运算时间少,且能够实现自动配对。仿真结果表明,与基于PARAFAC的方法相比,该文方法更易获得高精度的收发角和多普勒频率估计,具有更高的可靠性。 展开更多
关键词 MIMO雷达 双基地 收发角 多普勒频率 迭代算法
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基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法 被引量:6
15
作者 李宏 秦玉亮 +2 位作者 李彦鹏 王宏强 黎湘 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2718-2723,共6页
线性调频信号(LFM)在雷达中广泛应用,精确获取观测LFM信号中的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Fourier变换(FrFT)的多普勒频率变化率估计算法,在分数阶变换域上使信号能量聚集,消除... 线性调频信号(LFM)在雷达中广泛应用,精确获取观测LFM信号中的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Fourier变换(FrFT)的多普勒频率变化率估计算法,在分数阶变换域上使信号能量聚集,消除调频率对参数估计的影响的同时充分提高了信噪比,进而利用保留的脉冲间相对相位关系获得了多普勒频率变化率的高精度估计。理论分析表明,该算法估计精度接近理论下界,数值仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 无源定位与跟踪 分数阶FOURIER变换 LFM相参脉冲 多普勒频率变化率
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连续波线性调频引信中多普勒频率抑制研究 被引量:6
16
作者 周新刚 赵惠昌 +1 位作者 邓建平 王鑫 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期44-47,共4页
简述了连续波线性调频引信的基本工作原理,然后以锯齿波为基础,分析了该体制引信信号的频率-时间曲线,推导了多普勒频率与测距误差的关系式,指出多普勒频率对连续波线性调频引信测距精度的严重影响。在此基础上,提出一种消除多普勒频率... 简述了连续波线性调频引信的基本工作原理,然后以锯齿波为基础,分析了该体制引信信号的频率-时间曲线,推导了多普勒频率与测距误差的关系式,指出多普勒频率对连续波线性调频引信测距精度的严重影响。在此基础上,提出一种消除多普勒频率的方法,对改进后引信各关键环节的输出信号进行分析,从理论上解决了多普勒效应对线性调频引信测距的不良影响。 展开更多
关键词 线性调频 径向速度 多普勒频率 锯齿波
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基于人工蜂群算法的波达方向和多普勒频率联合估计 被引量:5
17
作者 张志成 林君 +1 位作者 石要武 孙晓东 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1104-1109,共6页
将人工蜂群算法应用于似然函数的优化,实现了阵列信号波达方向(DOA)和多普勒频率的联合估计。利用状态空间模型构造包含DOA和多普勒频率信息的广义可观测矩阵,并构造包含该广义可观测矩阵的似然函数,将参数估计问题转化为多维非线性函... 将人工蜂群算法应用于似然函数的优化,实现了阵列信号波达方向(DOA)和多普勒频率的联合估计。利用状态空间模型构造包含DOA和多普勒频率信息的广义可观测矩阵,并构造包含该广义可观测矩阵的似然函数,将参数估计问题转化为多维非线性函数优化问题。进而利用人工蜂群算法对似然函数的求解过程进行优化,得到DOA和多普勒频率的估计值。算法保留了最大似然估计的渐近无偏估计性能,降低了似然函数求解的计算量,且参数能够自动配对。 展开更多
关键词 信息处理技术 波达方向 多普勒频率 最大似然方法 人工蜂群算法
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增益幅度不同时信号二维方向角和多普勒频率的盲估计 被引量:6
18
作者 陶建武 石要武 常文秀 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期373-376,共4页
在各阵元增益幅度不一致的条件下 ,提出了一种起伏目标的二维方向角和多普勒频率盲估计的新方法。此方法在各阵元增益幅度不一致的条件下 ,仍可获得很好的估计性能 ,并能应用于各个信号的频率相同的场合。且具有对噪声不敏感 ,不需进行... 在各阵元增益幅度不一致的条件下 ,提出了一种起伏目标的二维方向角和多普勒频率盲估计的新方法。此方法在各阵元增益幅度不一致的条件下 ,仍可获得很好的估计性能 ,并能应用于各个信号的频率相同的场合。且具有对噪声不敏感 ,不需进行谱峰搜索 ,适用范围广等特点。仿真结果表明了此算法的有效性。 展开更多
关键词 增益幅度 二维方向角 多普勒频率 盲估计 空时波达矩阵
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基于直接数字合成技术的多普勒频率模拟方法 被引量:8
19
作者 蔡荣海 万力劢 +1 位作者 刘红 陈光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期647-649,共3页
提出了一种用于机载导航雷达接收机测试的多普勒频率模拟方法。该方法利用直接数字合成技术,产生与雷达中频实时相参、多普勒频率灵活可调的目标回波信号,多普勒频率调节步进可达1Hz。利用该方法设计的多普勒雷达信号模拟器已经实际用... 提出了一种用于机载导航雷达接收机测试的多普勒频率模拟方法。该方法利用直接数字合成技术,产生与雷达中频实时相参、多普勒频率灵活可调的目标回波信号,多普勒频率调节步进可达1Hz。利用该方法设计的多普勒雷达信号模拟器已经实际用于某导航雷达接收机的测试。 展开更多
关键词 多普勒频率 雷达信号模拟 直接数字合成
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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 被引量:20
20
作者 王鼎 张刚 《电子学报》 EI CAS 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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