学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双站无源定位与跟踪算法研究

作　者: 姚颖
导　师: 李鹏
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无源定位与跟踪扩展卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波粒子滤波
分类号: TN953
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 72次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无源定位与跟踪技术由于其自身不辐射电磁波,具有很好的隐蔽性,在电子侦察中扮演着越来越重要的角色。而决定这一技术最关键的两个方面就是定位方法和滤波算法,它们决定着系统的定位精度和实时性,结合不同的定位方法和跟踪算法,就能形成不同的定位跟踪方案。本文针对基于两观测站的三角交叉定位模型,首先详细阐述了测向定位技术,并分别对空间和平面模型的定位误差进行了分析,讨论了定位误差、观测误差、布站误差之间的关系,并仿真得出了不同条件下的误差GDOP分布图。其次,针对该非线性模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法、无迹卡尔曼滤波(UKF)算法以及粒子滤波算法(PF)的定位与跟踪性能。对各种滤波在常速(CV)统计模型下进行了仿真试验,分析了各种算法的适用环境和性能。理论分析和实验结果表明,高斯环境下,在非线性强度较大时,UKF的性能要明显优于EKF,即对于量测模型的非线性问题,采用UKF可以有效解决,不仅能够克服EKF中引入的较大线性化误差导致跟踪发散的缺点,而且算法实现简单,PF能够适用于任何环境,但存在的主要问题是计算量大,但随着技术的进步,这种方法必然是未来的一个发展方向。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 定位与跟踪方法研究现状  8-12
    1.2.1 无源定位技术的特点  8-9
    1.2.2 无源定位技术的概述  9-10
    1.2.3 非线性滤波技术发展  10-12
  1.3 本文的主要内容和章节安排  12-13
第二章无源定位技术的基本原理  13-23
  2.1 定位概述  13
  2.2 单站无源定位  13-18
    2.2.1 单站无源定位的基本概念  13-14
    2.2.2 非线性系统的可观测性  14-15
    2.2.3 定位的基本原理  15-18
  2.3 多站无源定位  18-21
    2.3.1 时差定位法  18-19
    2.3.2 测向交叉定位法  19-20
    2.3.3 测向-时差定位法  20-21
  2.4 本章小结  21-23
第三章无源测向交叉定位方法及精度分析  23-39
  3.1 空间测向定位  23-33
    3.1.1 空间测向定位原理  23-25
    3.1.2 空间测向定位误差分析  25-30
    3.1.3 误差仿真  30-33
    3.1.4 结论  33
  3.2 两站平面测向定位  33-39
    3.2.1 平面定位模型  33-34
    3.2.2 交会角研究及定位误差分析  34-36
    3.2.3 误差仿真  36-37
    3.2.4 结论  37-39
第四章双站非线性跟踪算法研究  39-65
  4.1 离散估计基本理论  39-41
    4.1.1 常用的基本概念  39-40
    4.1.2 卡尔曼滤波原理  40-41
  4.2 数学模型  41-44
    4.2.1 坐标系的选择  41-42
    4.2.2 模型描述  42-44
  4.3 扩展卡尔曼滤波及仿真分析  44-49
    4.3.1 EKF算法  44-46
    4.3.2 EKF算法仿真  46-48
    4.3.3 结论及应注意的问题  48-49
  4.4 无迹卡尔曼滤波及仿真分析  49-54
    4.4.1 UKF滤波基本原理  49-50
    4.4.2 Unscented变换  50
    4.4.3 UKF算法实现  50-52
    4.4.4 UKF算法仿真及性能比较  52-54
    4.4.5 仿真结论  54
  4.5 粒子滤波及仿真分析  54-63
    4.5.1 蒙特卡罗方法  55
    4.5.2 贝叶斯重要性抽样  55-56
    4.5.3 序贯重要性抽样  56-57
    4.5.4 重要性概率密度的选择及重采样算法  57-58
    4.5.5 粒子滤波算法描述  58-60
    4.5.6 粒子滤波算法仿真  60-63
  4.6 本章小结  63-65
结束语  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-71
在读期间的研究成果  71-72

双站无源定位与跟踪算法研究

内容摘要

全文目录

相似论文