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目标检测和参数估计是实现无源弱动目标定位的两个关键技术。煤矿井下发生事故之后，有源定位系统存在急救时设备丢失或损坏的弊端，本文提出井下无源弱动目标定位系统模型。首先运用射线跟踪法分析了井下无线电波传播特性，得出井下多径密集、衰落严重、时延扩展为ns级别，然后结合井下复杂环境研究了弱动目标的检测技术和参数估计相关算法。研究井下无源弱动目标检测技术，包括：（1）分析强干扰抑制的思路，给出基于特征值分解零陷矩阵的设计方法并仿真证明该方法可有效抑制信噪比为-10dB的静物多径干扰信号；考虑井下无线通信多径密集且衰落严重，而零陷矩阵无法抑制小信噪比衰落多径的干扰，提出基于最小范数的零陷设计并仿真证明该算法可抑制信噪比为-20dB的静物多径干扰。（2）针对上面两种零陷算法零陷之后的回波信号进行检测并仿真，可以看出当目标信号信噪比为-15dB时，两种方法都能正确检测出目标信号是否存在；当目标信号信噪比为-25dB时，零陷矩阵就无法检测到目标信号的存在，而基于最小范数零陷设计仍能检测到目标信号，说明基于最小范数弱动目标的检测有更高的灵敏度，而且该算法更简单。研究井下无源弱动目标参数估计的算法，包括：（1）理论和仿真分析了逆滤波器算法、MUSIC及其改进算法和互四阶累积量TOA估计算法在煤矿井下无线通信的局限性，仿真证明MUSIC及其改进算法对DOA和TOA估计有较高的分辨率，但是对噪声的抑制能力不强；互四阶累积算法对高斯噪声有很好的抑制作用，但是分辨率较低。（2）结合井下无线通信时延扩展为ns级别和弱动目标信号被淹没在噪声信号中的特殊环境，提出了互四阶累积量Root-WMUSIC算法，仿真证明该算法在低信噪比条件下具有高分辨率的能力，可以较好的应用于该系统。