基于到达时间差与频率差量测无偏转换的辐射源跟踪算法

来源：系统工程与电子技术杂志2026年第3期北京时间：

作者：谢欣辰, 高林, 魏平, 李万春

单位：电子科技大学信息与通信工程学院，四川 成都 611731

摘要：由于单通道接收机量测与辐射源状态之间的非线性关系，利用到达时间差（time difference of arrival, TDOA）和到达频率差（frequency difference of arrival, FDOA）量测进行远距离跟踪变得具有挑战性，导致状态估计在二阶矩上产生偏差。为解决该问题，提出基于量测转换的算法。利用二阶泰勒展开逼近非线性观测方程，进而将TDOA/FDOA量测转换到辐射源状态空间。同时，在二阶泰勒逼近的程度上实现量测协方差转换，尽可能减少转换过程中带来的偏差。仿真结果表明，所提算法相对于一阶泰勒展开近似的量测转换以及无迹卡尔曼滤波器具有更高的辐射源跟踪精度，且计算量与无迹卡尔曼滤波器相近。因此，所提方法具有广阔的应用前景。

关键词：到达时间差,到达频率差,无偏量测转换卡尔曼滤波,二阶泰勒展开

基金资助：国家自然科学基金面上项目（62471110）资助课题