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无线信号定位技术已广泛应用于自动驾驶、智慧城市、目标监测、地震勘测等诸多工业与信息技术领域。传统定位技术采用两步定位方式，其第1步从接收信号中提取用于定位的信息层参数，第2步则利用这些参数解算信号位置信息。这种分层处理模式易使其定位精度和空间分辨能力均难以达到最优性能。对此，本成果针对单步直接定位技术开展基础理论和应用研究，该类定位技术的理念是从无线信号数据域中直接获取信号位置信息，避免对信息层参数进行估计，能够最大限度利用无线信号中蕴含的有用信息。针对不同类型的信号频段和定位体制，本成果提出一系列高性能单步直接定位方法，相比于传统两步定位方法，其能显著提升对无线信号的定位性能。

本成果先后得到国家自然科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目、以及河南省科技攻关项目的支持。基于研究成果已累计发表SCI源刊论文20余篇，EI源刊论文10余篇，申请国家发明专利20余项，出版学术专著2部，获全军优秀博士学位论文奖1项，定位导航学会优秀博士学位论文奖1项，河南省自然科学优秀学术著作二等奖1项，F5000中国精品科技期刊顶尖学术论文奖1项。本成果涉及到的关键技术包括：

（1）提出针对多种无线信号定位体制的单步直接定位技术。本成果表明，相比传统两步定位技术，单步直接定位技术能够在多种信号频段和定位体制（包括AOA、FOA、AOA/TOA、AOA/FOA、TDOA/FDOA等定位体制）下取得更高的定位性能，其具有普适性的特征。

（2）提出协同无线信号波形特征的单步直接定位技术。本成果表明，相比传统两步定位技术，单步直接定位技术可以更充分地利用无线信号波形特征（包括恒模特征、非圆特征、循环平稳特征等），从而降低最优性能界，有效提升定位精度和多目标空间分辨能力，最终使定位性能取得“质”的突破。

（3）提出复杂场景下单步直接定位技术。本成果表明，相比传统两步定位技术，单步直接定位技术能够更好适应复杂场景（包括存在阵列误差、同步误差、信道误差以及信号非视距传播等场景），可以在非理想条件下明显提升对无线信号定位的鲁棒性和稳健性。

（4）提出单步直接定位快速高效计算方法。本成果表明，通过利用现代数学优化方法和机器学习技术，可以降低单步直接定位方法的计算复杂度，大幅提升运算效率，从而为其在物理场景中的应用奠定技术支撑。

本成果的不足之处在于，单步直接定位技术对信号通信传输带宽提出了更高的要求，本成果尚未研究如何在通信传输带宽受制约的条件下提高单步直接定位的性能。