【摘要】：現(xiàn)代電子戰(zhàn)中,由于無源定位具有良好的隱蔽性、抗干擾能力強等優(yōu)點,逐漸成為各國研究的重點,對輻射源精確定位是對敵方目標進行打擊、干擾的首要條件,也是獲取戰(zhàn)場情報的先決條件,對掌握戰(zhàn)場信息具有重要的意思。根據(jù)觀測的參數(shù)不同,目前多站無源定位體質(zhì)可分為TDOA定位、FDOA定位、AOA定位等以及多參數(shù)融合的聯(lián)合定位等。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代定位系統(tǒng)對目標的定位性能提出更高的要求,傳統(tǒng)的單核DSP由于處理速度、傳輸帶寬的限制等均已無法滿足我們所提出的需求。近些年,芯片集成技術的高速發(fā)展,一些高性能多核DSP的問世,其處理速度、傳輸帶寬都有較大的提升,如何實時的實現(xiàn)對輻射源定位成為了整個定位環(huán)節(jié)的最后一步。本文結合硬件多核DSP,在運動多觀測站下,對運動輻射源目標定位進行以下研究,分別為時差頻差聯(lián)合定位算法的研究以及算法在多核DSP中并行運算。首先,針對時差和頻差兩個測量信息利用單一測量參數(shù)進行無源定位進行分析,對時差定位和頻差定位中常用的一些算法進行對比,并進行精度分析。其次,在多站TDOA/FDOA聯(lián)合定位的體質(zhì)下,提出了優(yōu)化PSO算法進行定位解算,先利用時差信息和頻差信息組合成時差頻差聯(lián)合定位方程求出目標函數(shù)作為優(yōu)化PSO算法中適應度函數(shù)。針對傳統(tǒng)PSO算法中容易出現(xiàn)局部最優(yōu)的問題,本算法進行了改進,將權重值計算進行優(yōu)化,使其能更快速的收斂;對每次更新后的種群進行淘汰、雜交等,使種群中的粒子始終保持為最優(yōu)秀,并且使種群保持一定的多樣性,避免出現(xiàn)局部最優(yōu)。在使用優(yōu)化PSO算法進行定位解算時,直接就能對目標位置和速度進行求解。通過MATLAB仿真實驗得出在一定的噪聲下,優(yōu)化PSO算法估計的目標位置的均方根誤差接近CRLB,并且多站TDOA/FDOA聯(lián)合定位體制在定位精度上要優(yōu)于只利用單一測量信息的定位體制。最后,設計多站時差頻差聯(lián)合定位在多核DSP信號處理板上的方案,給出了系統(tǒng)的整體流程架構,研究了在多核DSP上實現(xiàn)算法任務的分配,以及核間通信核共享內(nèi)存的處理等問題,并介紹了各個模塊的功能以及使用說明。設計算法在多核DSP上的實現(xiàn)流程,來提高定位精度,減少定位時間,提升系統(tǒng)的整體性能。并對系統(tǒng)的各項功能以及性能指標進行硬件測試,通過分析可以驗證本系統(tǒng)設計的合理性,能夠滿足設計需求。
【圖文】：

圖 2.1 參考橢球面與子午面直角坐標系1 為我們建立的子午面直角坐標系 XOZ，假設P 點為目標點，過P 橢圓P ，設P 的坐標為1 1（ X ,Y）。顯然可知。P 點滿足橢圓方程2 22 21X Ya b 2.1 中，在過P 點的橢圓的切線與橫軸交于 Q 點，由斜率定義可得2121tan cotbXBa Y 式（2-1）、式（2-2）可解出2 21212 21cos1 sin(1 )sin1 sina BXe Ba e BYe B 2.1 可知1X N cosB，卯酉圈曲率半徑為2 211 sinaNe B 。

22 22 2( )(1 )X YZH X Y ae 無源定位原理術實際上是根據(jù)“羅蘭”定位系統(tǒng)[27]衍生過來的，時差未知目標信號來完成對未知目標的定位，“羅蘭”定位來確定自身的位置。根據(jù)同一輻射源信號脈沖到達各個觀測站的時間差來測站無法直接接收到輻射源信號脈沖的發(fā)射時間，因此脈沖到達不同觀測站的時間差來進行定位的。通常需要個或多個時差，來構成多個雙曲面，當只有三個觀測站束條件，，來構成定位方程組進行求解定位。而對于四站成三個雙曲面，這三個雙曲面相交于一點，該點即為所
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：E11;TN97

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本文編號：2689836