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利用DTV单频网定位是近几年提出的一种新的定位方式，由于其定位精度高、经济有效受到越来越多的重视。而目前对DTV单频网的定位方法和算法的研究在国内外尚属空白。本文借鉴现有的蜂窝网定位、导航系统的相关理论，结合DTV单频网的特点，对DTV单频网定位的方法和算法做了探索。
在定位方法方面，介绍了4种传统的定位方法，研究它们在DTV单频网中的适用情况，选定TDOA法为DTV单频网的定位方法，并提出了利用微多普勒频移定位的新方法。
在静态定位算法方面，研究了Fang算法、Chan算法和泰勒序列展开法3种算法在LOS和NLOS环境下的性能。在LOS环境下，3种算法的性能均受高斯测量噪声的影响，Chan算法、泰勒序列展开法性能优于Fang算法；在NLOS环境下，算法性能恶化。
在动态定位算法方面，选择Singer模型为移动台的运动模型，将Kalman滤波运用到TDOA法和微多普勒频移法，取得了令人满意的位置和速度估计，位置估计精度高于静态定位算法。
在数据融合方面，采用集中式状态(观测)融合和联邦滤波将TDOA法和微多普勒频移法相融合。以上两种融合方法均取得了优于单独使用一种方法的位置和速度估计。集中式状态(观测)融合能得到全局最优估计，但计算负担大；联邦滤波是次优的，但运算量降低。
在信道模型和NLOS噪声消除方面，给出了详细的COST259信道模型仿真步骤，运用基于Kalman滤波的交互多模型算法抑制NLOS噪声。即使LOS/NLOS交替出现，该算法也能很好地抑制NLOS噪声，使定位精度提高大约一个数量级。