一种新算法的干扰信号侦测、追踪与定位系统

2 新算法与经典算法比较
传统目标源定位中，计算目标源经度和纬度的经典算法主要有2种：一是“两点定位法”，即2条相对干扰源的定向射线(由测量时，定向天线给出的方向)交于一点，则这一交点，就是所要求的目标点，如图l所示。

这种算法缺点是在求解干扰源C的经、纬度过程需考虑的情况较多。例如求解过程中，以测量点A为例，A点的经度可能比B点高，或比B点低；A点的纬度可能比B点高，或比B点低，这共有4种情况，再加上干扰点C的每一种情况对应的2种不确定性，那么实际C点在求解过程中可能性共有4×4=16种。那么至少要编写16个子程序，其编程过程异常复杂，且易于出错。
二是“双曲线定位法”，该定位法是以三个测量点中的任意两个为双曲线的焦点，并作两对双曲线，这两对双曲线必然有交点，该交点就是所求的干扰点。但这种方法也存在多种情况，分析比较复杂。因此基于该系统设计的要求，提出了一种新的定位算法。
该新算法主要优点：建立数学模型，简洁、明了和直观地分析问题；极大改进“两点定位法”，避免各种复杂、繁琐情况的出现，避免因南北半球或者经、纬度的矢量性而产生的计算错误；简化系统程序的复杂程度，提高程序的运行速率，缩短程序运行的周期，从而加快干扰源的追踪和定位；精简系统设备，降低设备成本，扩展原有系统功能。

3 系统算法
该系统设计的核心算法可分成两部分，一是干扰点的跟踪和定位，也就是求解干扰源经、纬度；二是求解距离，即求解干扰源C与测量点A和B的距离。软件设计时，以模块化的设计思想，结合TMS320F2812的指令及其硬件的结构特点，系统软件设计分为算法主程序和A/D转换程序。
3．1 干扰侦测系统的基本原理
图2为干扰侦测与定位系统原理图。为了直观，把整个系统的主要原理图抽象到二维平面坐标系中，其中：A点为侦测的主机位置；B点为侦测的从机位置；C点为待测干扰源；Jl为主机测试点A和干扰源C点之间的连线与正北方向的夹角；J2为从机测试点B和干扰源C点之间的连线与正北方向的夹角。以A点为坐标参考点，令A点坐标为(AJ，AW)，则B点和C点的坐标分别是(BJ―AJ，BW―AW)、(CJ―AJ，CW―AWl：坐标X轴定义为经度，Y轴定义为纬度。

假定坐标系XOY中，在A点进行干扰测试，当频谱仪的探测天线转到与正北方向成J1角度时，干扰信号强度最大、干扰信号最强，因此可以确定干扰源就在射线AA’上，其干扰信号与主机测量点(以正北方向为参考方向)的夹角就是Jl；同理，在从机探测点B点测量时，干扰源就在射线BB’上，其干扰信号与从机测量点(以正北方向为参考方向)的夹角就是J2；两条射线AA’和BB’的交点就是干扰源C点，即完成干扰源的侦测和定位。假如测量过程中，干扰源不停移动，由于整个系统在定位时，干扰源的定位时间非常短暂，因此，经过多次侦测和定位，可形成无数个C点组成的干扰源轨迹，从而发现干扰源的运动参数，完成对干扰信号的追踪。