[發明專利]一種在不一致脈沖噪聲環境下的目標直接定位方法和系統

有效

• 申請號: 202210292337.9
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114384468B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 毛毅;段永勝;張峻寧;王軍;黃中瑞;安永旺;陳晶;秦立龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

本發明提出一種在不一致脈沖噪聲環境下的目標直接定位方法和系統，屬于信號處理技術領域。所述方法包括：步驟S1、利用L個接收站，通過K次信號截取，獲取來自位于p處的單個靜止輻射源的觀測信號，并對觀測信號進行采樣處理；步驟S2、基于L個接收站的不一致脈沖噪聲構造L個接收站中的每一個在各次截取所處的時隙中的代價函數；步驟S3、基于L個接收站的加權系數和L個接收站中的每一個在各個時隙中的代價函數來構建全局代價函數。本發明針對脈沖噪聲分散系數不一致的問題，通過構造目標直接定位的代價函數，利用噪聲分散系數對不同信噪比的信號進行加權，解決了直接定位算法在不一致的脈沖噪聲情況下，定位性能下降的問題。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，尤其涉及一種在不一致脈沖噪聲環境下的目標直接定位方法和系統。

背景技術

目標的無源定位技術通過利用接收站截獲由目標發射或反射的信號, 而無需自身發射電磁信號確定目標位置。無源定位具有成本低、抗干擾能力強等優點，在水面艦艇定位、海域監測、地面非法入侵等領域都具有重要應用價值。

目標直接定位算法是無源定位的重要發展之一。在“WEISS A J. Directposition determination of narrowband radio transmitters[J]. IEEE SignalProcessing Letters, IEEE, 2004, 11(5): 513–516.”首次提出了直接定位（DirectPosition Determination, DPD）方法。與經典的兩步法無源定位算法相比，直接定位算法直接使用觀測信號而無需完成時差/頻差的估計，在低信噪比條件下通常具有更優的定位精度。

包括DPD在內的絕大多數目標無源定位算法，都是在高斯噪聲條件下推導得到的。然而，無論是自然界，還是由于人為因素的影響，實際的噪聲，如電力線通信系統中的噪聲、淺海水聲信道噪聲等，通常會呈現出明顯的尖峰脈沖特性。這類噪聲的分布曲線相比高斯分布具有更厚的拖尾。對于這類噪聲，通常可采用α–穩定分布對其建模。其中，分散系數γ是描述α–穩定分布的重要參數之一，表征了分布的離散程度。

事實上，在上述脈沖噪聲環境下，多種常規的基于高斯噪聲條件得到的參數估計算法性能明顯惡化。論文“金艷, 任航, 姬紅兵. 脈沖噪聲下基于相關熵的OFDM時域參數估計[J]. 系統工程與電子技術, 2015, 37(12): 2701–2706.”討論了經典的正交頻分復用時域參數估計方法在脈沖噪聲環境下性能惡化的問題。論文“蔡睿妍, 楊力, 錢楊. 脈沖噪聲下基于相關熵的相干分布源DOA估計新方法[J]. 電子與信息學報, 2020, 42(11):2600–2606.”討論了脈沖噪聲環境下到達方向估計性能顯著惡化的問題。論文“佟祉諫.Alpha穩定分布噪聲環境下基于相關熵的時延估計算法研究[D]. 大連理工大學, 2010.”討論了經典時延估計算法在脈沖噪聲條件下的時延估計的性能惡化。