易伟,,
周涛,
孔令讲
电子科技大学信息与通信工程学院 ??成都 ??611731
基金项目:国家自然科学基金（61771110），****奖励计划，111项目（B17008），中央高校基本科研基金（ZYGX2016J031），中国博士后科学基金面上基金（2014M550465）和特别资助基金（2016T90845）
详细信息
作者简介:陈芳香(1993–)，女，江西永新人。现为电子科技大学信息与通信工程学院硕士研究生。研究方向为雷达信号处理及目标定位。E-mail: chenfangxiang25@163.com
易伟：易 伟(1983–)，男，四川雅安人。现为电子科技大学副教授。研究方向为雷达信号处理、微弱目标探测技术、雷达及视频图像目标跟踪、多传感器数据融合、多传感器资源智能管控等。E-mail: kussoyi@gmail.com
周涛：周 涛(1991–)，男，湖北孝感人。现为电子科技大学信息与通信工程学院博士研究生。研究方向为雷达信号处理、雷达目标检测、定位算法及阵列信号处理。E-mail: tozhoutao@163.com
孔令讲(1974–)，男，河南南阳人。现为电子科技大学教授，博士生导师，********。研究方向为宽带雷达系统技术、雷达系统探测技术、相控阵激光雷达技术。E-mail: lingjiang.kong@gmail.com
通讯作者:易伟 ?kussoyi@gmail.com
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出版历程
收稿日期:2018-03-27
修回日期:2018-06-22
Passive Direct Location Determination for Multiple Sources Based on FRFT
Chen Fangxiang,Yi Wei,,
Zhou Tao,
Kong Lingjiang
School of Information and Communication Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61771110), The Chang Jiang Scholars Program, The 111 Project (B17008), The Fundamental Research Funds of Central Universities (ZYGX2016J031), The Chinese Postdoctoral Science Foundation (2014M550465), Special Grant (2016T90845)
摘要
摘要:直接定位(DPD)算法能充分利用观测回波信息，在低信噪比条件下其定位精度一般要高于传统的两步定位算法。为解决多基站无源雷达系统中多个未知线性调频(LFM)信号辐射源的定位问题，该文提出一种基于DPD算法和分数傅里叶变换(FRFT)相结合的多目标定位算法。首先，根据建立的信号模型推导了理论上最优的高维最大似然估计器；其次，由于高维信号参数和目标位置联合估计的计算复杂度限制，利用基于FRFT和基本分类算法的降维策略将多目标定位问题转化为多个单目标定位问题；最后，目标的位置及相应信号参数可通过4维网格搜索得到有效估计。仿真结果表明，相比于已存在的忽略发射信号的DPD算法，该文提出算法定位性能更优。
关键词:直接定位算法/
线性调频信号/
分数阶傅里叶变换
Abstract:The Direct Position Determination (DPD) method can fully use the information of an observed signal, and it is known to outperform the traditional two-step methods at a low Signal-to-Noise Ratio (SNR). To solve the problem of localizing multiple transmitters with unknown Linear Frequency Modulation (LFM) signals in multi-static passive radar systems, a multi-target positioning algorithm based on DPD algorithm and FRactional Fourier Transform (FRFT) is proposed. First, according to the established signal model, the theoretically optimal high-dimensional maximum likelihood estimator is deduced; Then, to address the high computational complexity of the estimator in jointly estimating high-dimensional signal parameters and positions of sources, we propose a dimensionality reduction strategy based on the FRFT and some basic classification algorithms to transform the multi-target localizing problem to a multiple single-target localizing problem. Through this method, the position and the corresponding signal parameters of each source can be efficiently estimated by a four-dimensional grid search. Simulation results show that the proposed method outperforms the existing DPD algorithm, and it can determine the positions of sources without directly utilizing the transmitted signal information.
Key words:Direct Position Determination (DPD)/
Linear frequency modulation signals/
FRactional Fourier Transform (FRFT)
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