基于BFGS拟牛顿法的信号源定位方法技术

本发明专利技术公开一种基于BFGS拟牛顿法的信号源定位方法，主要解决现有定位方法对定位引入中间误差、定位结果模糊、实用性不强、计算量大且定位结果不稳定的问题。本发明专利技术实现的具体步骤是：1、获得到达时间差的测量值与达到增益比的测量值；2、利用真实值等于测量值减去测量误差的关系，建立联合定位误差方程；3、利用BFGS拟牛顿法获得定位误差方程的解；4、将定位方程的解加上参考监测节点的位置坐标值，得到目标源的位置坐标值。本发明专利技术可实现稳定及高精度定位，低信噪比的环境下也适用，可实用性强。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于BFGS拟牛顿法的信号源定位方法，其具体实现步骤如下：(1)获得测量值：1a)在空间分布的无线传感器节点中任选一个作为参考监测节点，其余的无线传感器节点作为辅助监测节点；1b)将参考监测节点与辅助监测节点接收信号的互相关函数最大值所对应的相关运算滞后时间作为到达时间差的测量值；1c)按照下式计算到达增益比的测量值；g＝R(ξ)/(V(ξ)?U(ξ))其中，g表示到达增益比的测量值，R(ξ)表示参考监测节点与辅助监测节点接收信号的互相关函数，V(ξ)表示参考监测节点接收信号的自相关函数，U(ξ)表示参考监测节点处噪声的自相关函数，ξ表示两个接收信号之间相关运算滞后时间；(2)根据真实值等于测量值减去测量误差的关系，得到定位误差方程：δ=b-GvvTv其中，δ表示定位测量误差向量，b表示定位误差方程的常数向量；G表示定位误差方程系数矩阵，v表示目标源的位置坐标值与参考监测节点位置坐标值的差；(3)获得定位误差方程的解：3a)将定位误差方程最小二乘估计结果的前三项作为BFGS拟牛顿法定位的迭代初始值，设置一个大于零的迭代终止允许误差值，最大迭代次数为1000次；3b)判断目标代价函数一阶导在迭代初始值处的值是否小于迭代终止允许误差值，若小于，则将迭代初始值作为迭代终止估计值，执行步骤3g)，否则，执行步骤3c)；3c)将海塞矩阵逆的近似矩阵初始化为单位矩阵，迭代次数初始值设定为0；3d)利用BFGS拟牛顿迭代公式，计算目标源位置坐标值与参考监测节点位置坐标值之差的迭代估计值；3e)判断目标代价函数在迭代估计值处的值是否小于迭代终止允许误差值，若小于， 则将此次迭代估计值作为迭代终止估计值，执行步骤3g)，否则，执行步骤3f)；3f)判断迭代次数是否等于最大迭代次数，若等于，则将迭代初始值作为迭代终止估计值，执行步骤3g)，否则，将迭代次数加1，执行骤3d)；3g)终止迭代；(4)确定目标源位置：将迭代终止估计值与参考监测节点位置坐标值相加，其和作为未知目标源的位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李赞，任妘梅，郝本建，高瑞，杜军朝，刘慧，吴海游，季雷，马帼嵘，胡易谷，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：