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第1章 绪论1

1.1 无线电定位系统概述1

1.1.1 陆基无线电导航定位系统1

1.1.2 星基无线电定位系统3

1.1.3 蜂窝网无线电定位系统5

1.2 无线电定位算法与参数估计技术的发展现状7

1.2.1 无线电定位算法7

1.2.2 定位参量测量与估计技术8

参考文献11

第2章 无线电定位理论基础15

2.1 无线电信号传播特性15

2.1.1 无线电频段的划分16

2.1.2 无线电信号的传播特性16

2.1.3 采用无线电信号定位的依据21

2.2 多普勒效应及其应用21

2.2.1 发射源运动，接收端固定时的多普勒效应21

2.2.2 发射源不动，接收端相对发射源运动时的多普勒效应23

2.2.3 收发均在同一个载体上相对反射目标运动时的多普勒效应24

2.2.4 多普勒效应在定位中的应用25

2.3 无线电定位常用坐标系及其转换25

2.3.1 定位坐标系26

2.3.2 坐标系转换29

2.3.3 测量参量的站间坐标转换31

2.4 无线电定位常用位置线与位置面35

2.4.1 位置线与位置面的基本概念35

2.4.2 常用的位置线与位置面35

2.5 定位误差39

2.5.1 定位误差的表示方法39

2.5.2 定位参量误差与位置线误差之间的关系41

2.5.3 定位误差与位置线误差的关系44

参考文献45

第3章 无线电定位原理46

3.1 两种典型的位置坐标解算方法46

3.1.1 泰勒级数定位方法46

3.1.2 Chan定位方法47

3.2 测距定位原理50

3.2.1 两站测距平面定位50

3.2.2 多站测距平面定位53

3.2.3 测距空间定位56

3.3 测距差定位原理60

3.3.1 三站测距差平面定位60

3.3.2 多站测距差空间定位62

3.4 测距和定位原理65

3.5 测角定位原理67

3.6 混合定位原理69

3.6.1 单站测角／测距平面定位69

3.6.2 单站测角／测距空间定位71

3.6.3 两站测角／测距／测距和空间定位71

3.6.4 两站测角／测距和空间定位73

3.6.5 多站测距／测距和空间定位75

参考文献77

第4章 传统无线电测角技术79

4.1 引言79

4.2 振幅式测角80

4.2.1 振幅式E型最小信号法测角80

4.2.2 振幅式M型最小信号法测角82

4.2.3 振幅式M型比较信号法测角86

4.3 相位式测角90

4.3.1 干涉式测角90

4.3.2 旋转方向性图的相位式测角91

4.3.3 旋转无方向天线的相位式测角100

4.4 时基波束扫描测角104

4.4.1 收发分离波束往返扫描测角105

4.4.2 收发分离波束圆周扫描测角106

4.4.3 收发一体波束扫描测角108

4.5 双波束测角技术109

4.5.1 比幅法和差双波束测角109

4.5.2 比相法和差双波束测角111

参考文献112

第5章 基于阵列天线的角度估计技术113

5.1 阵列天线接收信号模型113

5.1.1 阵列几何结构113

5.1.2 参数化数据模型114

5.2 基于波束形成的波达方向估计方法116

5.2.1 延迟—相加法116

5.2.2 Capon最小方差法117

5.3 波达方向高分辨估计的子空间方法118

5.3.1 阵列接收信号模型的进一步讨论118

5.3.2 MUSIC算法及其改进122

5.3.3 ESPRIT算法126

5.4 DOA估计的最大似然算法128

5.5 相干信号的波达方向估计技术130

5.5.1 相干源问题131

5.5.2 空间平滑技术对相干源的高分辨处理132

5.5.3 空间平滑去相关性能分析134

5.6 基于累积量的波达方向估计方法135

5.6.1 累积量的定义和性质135

5.6.2 基于高阶累积量的DOA估计136

参考文献138

第6章 无线电测距与测距差技术140

6.1 无线电测距与测距差基本方法140

6.2 脉冲式测距142

6.2.1 测距过程与关键技术142

6.2.2 测距技术实现146

6.3 频率式测距153

6.3.1 直接调频测距153

6.3.2 常数差频调频测距157

6.4 码相关测距160

6.4.1 码相关测距工作原理160

6.4.2 码相关测距技术实现分析162

6.5 距离差测量方法179

6.5.1 脉冲—相位测距差工作原理179

6.5.2 脉冲—相位测距差信号格式180

6.5.3 脉冲—相位测距差技术实现181

6.6 无线电测距／测距差多径时延估计算法183

6.6.1 互相关时延估计法184

6.6.2 广义互相关时延估计法185

6.6.3 二次相关时延估计法186

6.6.4 最小均方自适应时延估计法186

6.6.5 基于IFFT频谱相除技术的时延估计算法187

6.6.6 WVD时延估计法188

6.6.7 MUSIC高分辨时延估计算法189

参考文献191

第7章 蜂窝网无线电定位非视距减轻技术194

7.1 视距重构定位算法194

7.1.1 非视距传播误差鉴别194

7.1.2 非视距传播误差的抑制195

7.2 非视距加权定位算法195

7.3 基于视距重构与平滑处理相结合的TOA定位算法197

7.3.1 时间测量模型197

7.3.2 非视距传播时延的均值与方差197

7.3.3 Chan方法的推广199

7.3.4 减小NLOS传播影响的TOA定位算法200

7.3.5 性能仿真分析201

7.4 基于不等式约束的定位算法203

7.4.1 基于不等式约束的TOA定位算法203

7.4.2 基于不等式约束的AOA定位算法204

7.4.3 基于不等式约束的TOA/AOA定位算法208

7.4.4 不等式约束技术在联合定位中的应用211

参考文献213

第8章 蜂窝网无线电定位参数高分辨估计技术215

8.1 引言215

8.2 信号模型216

8.3 多维MUSIC算法217

8.4 特性恢复与子空间相结合的DOA估计方法217

8.4.1 基于迭代最小二乘投影的恒模算法（TLSP-CMA）218

8.4.2 DOA估计的综合法219

8.5 基于用户特征序列的波达方向与多径时延的联合估计220

8.5.1 期望用户多径识别与时延估计220

8.5.2 波束形成权的估计221

8.5.3 波达方向的估计222

8.5.4 性能仿真分析222

8.6 基于空时导向矢量联合估计信号的波达方向与多径时延224

8.6.1 信号模型的进一步讨论224

8.6.2 波达方向与多径时延的联合估计算法225

8.6.3 性能仿真分析226

参考文献227

第9章 基于第三方信号的运动目标定位技术230

9.1 引言230

9.2 利用CDMA蜂窝网对运动目标检测定位与跟踪230

9.2.1 利用基站信号对运动目标检测定位的可行性与难点230

9.2.2 干扰对消与定位参数估计232

9.2.3 利用TDOA对运动目标的定位算法234

9.2.4 运动目标跟踪算法236

9.2.5 利用单基站对三维运动目标的定位237

9.2.6 仿真分析237

9.3 基于广播台信号对运动目标定位的关键技术239

9.3.1 信号处理方案239

9.3.2 直达波及近程杂波抑制方法及性能239

9.3.3 通道一致性对相消性能的影响241

9.3.4 实测数据分析及处理243

参考文献244