云閃雷電脈沖信號的到達時間差估計與軟件實現(xiàn).pdf

1、本文主要研究的是云閃雷電探測系統(tǒng)的時延估計的實現(xiàn)。時延估計是無源定位的關(guān)鍵技術(shù)之一,定位系統(tǒng)的精度在很大程度上取決于時延估計的精度?？焖侃p準確的時延估計方法是時差定位系統(tǒng)的重要課題。
　　本文的第一部分首先對廣義互相關(guān)時延估計算法進行了研究,討論了帶有窗函數(shù)的互相關(guān)算法的精度和抗加性噪聲干擾的能力,隨后討論了高階累積量時差測量算法和LMS自適應時延估計算法,分析了算法的精度,抗加性噪聲能力和適用范圍。接著,針對基于非線性濾波的時延

2、估計算法進行了研究,KF能對高斯噪聲下的線性系統(tǒng)進行最優(yōu)估計,EKF能通過對非線性函數(shù)進行一階泰勒級數(shù)展開將其線性化,進行次優(yōu)估計。UKF使用了卡爾曼濾波的架構(gòu),以無跡變換來進行一步預測方程中均值和協(xié)方差的非線性傳遞,不需要計算雅克比矩陣和忽略高階項。本文使用這兩種算法進行時變時延估計,并比較了兩種算法的精度。
　　本文的第二部分首先從數(shù)據(jù)拼接﹑參考站選取﹑脈沖配對以及時延估計結(jié)果修正這些方面分析了時延估計程序在系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法,

3、然后介紹了程序設(shè)計中軟件平臺的搭建以及數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。隨后,對觀測結(jié)果的平滑處理技術(shù)進行了研究,從逼近效果和RMS等方面比較了最小二乘滑動平均法和基于貝葉斯估計的平滑算法。
　　本文的第三部分通過定點雙站實驗和移動信源三站實驗,測試了系統(tǒng)的TDOA計算速度和估計精度,具有一定的實際價值。通過定點雙站實驗驗證了系統(tǒng)針對小范圍區(qū)域的時差估計性能。同時,通過移動信源三站實驗驗證了系統(tǒng)針對大范圍區(qū)域的時差估計性能,并對系統(tǒng)探測