黄东华 赵勇胜 赵拥军 储美娟

(中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 郑州 450001)

1 引言

基于外辐射源的无源定位方法又称无源相干定位(Passive Coherent Location, PCL)技术，其特点在于自身不辐射电磁波，而是利用环境中已有的第三方辐射源(如调频广播信号[1]、数字电视信号[2]、雷达辐射源信号[3]、WiFi信号[4]、卫星信号[5,6]等)来探测和定位目标。这一特殊的工作原理，使其相比于有源雷达系统具有体积小、成本低、隐蔽性高、不占用频谱资源等优点[7]。相比于多站系统，单站系统不存在时间和数据同步的问题，机动性好。因此，研究高精度的单站外辐射源定位方法具有重要的意义。

无源相干定位系统的明显特征是其观测站上配置了两条接收通道，其中一条为参考通道，用于接收来自外辐射源的直达波信号，另一条为监视通道，用于接收潜在的目标回波信号[8]。对于无源相干定位问题，有直接定位和两步定位两种思路。直接定位利用目标回波信号的时频特性等从接收信号中直接估计出目标位置参数，避免了定位参数提取引入的误差，但是直接定位方法计算量过大的缺点限制了其在实际中的应用。两步定位首先从接收信号中提取出目标回波信号到达接收站的角度(Direction Of Arrival, DOA)、时差(Time Difference Of Arrival, TDOA)、频差(Frequency Difference Of Arrival, FDOA)等定位参数[9–11]，然后通过设计合理的定位算法，从DOA, TDOA和FDOA等定位参数中估计出目标的位置和速度等信息。然而，由于DOA, TDOA和FDOA观测方程与目标位置参数之间存在高度非线性的函数关系，因此，基于DOA,TDOA和FDOA的单站无源相干定位问题并不容易。……