一种针对多个窄带信号运动辐射源的分布式阵列协同直接定位方法技术

本发明专利技术公开一种针对多个窄带信号运动辐射源的分布式阵列协同直接定位方法，该方法需要多个观测站均安装阵列天线，并将观测站分布式布设，根据地理空间的距离远近，将观测站分成多组，将网络可通信距离内的分为一组，每组观测站内部节点在邻居节点之间进行双向时间信息交互，因此组内观测站之间时间同步，而不同组的观测站之间存在时钟偏差，每组主观测站合成多站空时观测矢量，将计算得到的空时噪声子空间数据传输至中心站，中心站根据各个空时子空间的正交性，在信号数据域直接

【技术实现步骤摘要】
一种针对多个窄带信号运动辐射源的分布式阵列协同直接定位方法


[0001]本专利技术涉及一种针对多个无线窄带信号运动辐射源的定位方法，特别是针对基于分布式阵列组网协作的多目标定位场景，提供了一种新型定位方法
。

技术介绍

[0002]众所周知，无线信号定位技术广泛应用于通信
、
雷达
、
导航
、
目标监测
、
遥测遥控
、
地震勘测
、
射电天文
、
紧急救助
、
安全管理等领域，其在工业生产和军事应用中都发挥着重要作用
。
根据观测站的数目进行划分可以将无线电信号定位体制分为单站定位和多站定位两大类，这两类定位体制各有其自身优势
。
具体来说，单站定位系统具有灵活性高
、
机动性好
、
系统简洁
、
无需信息同步和信息传输等优点，但是其定位精度和稳定性十分有限；若需提高定位性能，需要分布式布设多个观测阵列，多站定位系统能够提供更多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种针对多个窄带信号运动辐射源的分布式阵列协同直接定位方法，其特征在于，包括：步骤1：根据网络通信距离，将
L
个观测站分为
M
g
个组，每组
L
m
个观测站，即其中每个观测站均安装
M
通道阵列天线；步骤2：对各观测站组内部
L
m
个观测站的
M
通道阵列天线接收系统进行时间同步，并根据
Nyquist
采样定理以
T
s
为时间间隔对
Q
个运动目标辐射的窄带信号数据进行采集，从而获得每个观测站的
N
点阵列信号时域数据；步骤3：每个观测站将采集到的阵列信号时域数据分别通过
J
个带通滤波器，得到
J
个不同频带范围内的
N
点阵列信号时域数据；步骤4：每个观测站将计算得到的
J
个频带内的阵列信号时域数据传输至组内主观测站，每组主观测站将组内多个观测站的阵列信号时域数据组成
J
段高维的多站空时观测矢量；步骤5：每组主观测站利用
J
段高维的多站空时观测矢量依次估计得到
N
个时间分量上的协方差矩阵，并通过特征值分解依次得到
N
个时间分量上的空时噪声子空间投影矩阵；步骤6：每组主观测站将
N
个空时噪声子空间数据传输至计算中心站；步骤7：中心站基于子空间数据融合准则建立联合估计目标位置矢量
、
速度矢量和传播系数的数学优化模型；步骤8：中心站根据建立的数学优化模型提取
M
g
个仅包含目标位置矢量与速度矢量的信息矩阵；步骤9：中心站设定每个目标的位置网格与速度网格搜索范围，并计算网格点上
M
g
个信息矩阵的最小特征值之和；步骤
10
：中心站依次进行
Q
个区域的网格搜索，每个搜索范围内
M
g
个信息矩阵最小特征值之和的最小值所对应的位置网格坐标
、
速度网格坐标即为每个目标的位置估计与速度估计结果
。2.
根据权利要求1所述的一种针对多个窄带信号运动辐射源的分布式阵列协同直接定位方法，其特征在于，所述步骤2中，当目标辐射的窄带信号带宽远远小于信号传播时延的倒数时，第
m
组中第
l
个观测站的阵列天线在第
n
个采样时刻所接收到的窄带信号时域模型为其中，
m
＝
1,2,...,M
g
；
l
＝
1,2,...,L
m
；
n
＝
1,2,...,N
；
p
q
、
分别表示第
q
个目标的位置矢量与速度矢量；
t
m
表示第
m
组观测站相对于参考信号的时钟偏差；
s
q
(nT
s
‑
t
m
)
表示第
q
个目标辐射信号在时延为
t
m
的离散复包络；
a
ml
(p
q
)
表示第
q
个目标信号相对于第
m
组中第
l
个观测阵列的阵列流形矢量；
β
qml
表示第
q
个目标信号到第
m
组中第
l
个观测站之间的信道传播系数；
ε
ml
(n)
表示第
m
组中第
l
个观测站的天线阵列噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹洁昕，王鼎，张莉，唐涛，杨宾，吴志东，郑娜娥，赵排航，陈田田，李冰，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：