[发明专利]一种基于压缩感知的同频多辐射源场强定位方法

说明书

本发明涉及一种基于压缩感知的同频多辐射源场强定位方法，粗定位，根据压缩感知技术在目标区域进行均匀网格划分，将已接收的场强值根据网格划分情况做聚类处理，得到网格场强序列，由目标区域内接收场强公式构造矩阵，将矩阵通过重构方法得到空间稀疏向量并解出，此时解出的便是辐射源目标数量；二次定位，将辐射源目标数量及网格场强值序列作为已知量，利用Egli模型并根据遗传算法进行二次定位求解，最终可准确的定位出同频辐射源个数。本发明能够较为准确地对未知的多个无线电同频辐射源的数量估计并定位，提高了定位的准确度。

技术领域

本发明涉及一种基于压缩感知的同频多辐射源场强定位方法，属于电磁探测、无源定位及无线电监测管理领域。

背景技术

目前对辐射源无源定位方法主要是通过多个固定站点测得的方位线进行交叉定位。这种方法在城市中易受到多径、阴影等复杂电磁环境因素干扰而失准，且对于一些低辐射功率、高密度频谱使用的情况，在距离监测站较远处不能有效监测。此外，随着现代电子工业、电信产业的迅猛发展及电器产品的普及，在有限的空间内，电子、电气、通信等用频的设备越来越多。若一个监测区域内不同位置处有两个或两个以上的同频辐射源，容易无法对其区分而认为只有一个辐射源，从而将对定位结果产生一定影响。因此，如何确定同频辐射源的数量是场强定位关键。

常见同频辐射源的数量定位的方法有盖氏半径算法、MUSIC算法等。这些方法都是采用天线阵接收信号，设备复杂且能定位的辐射源数目受天线阵的天线数目影响。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于压缩感知的同频多辐射源场强定位方法，能够较为准确地对未知的多个无线电同频辐射源的数量估计并定位，提高了定位的准确度。

本发明技术解决方案：一种基于压缩感知的同频多辐射源场强定位方法，实现步骤如下：

步骤1，粗定位，根据压缩感知技术在目标所在区域进行均匀网格划分，将已接收的场强值根据网格划分情况做聚类处理，可得到网格场强序列,由目标所在区域内接收场强公式构造矩阵，将矩阵通过重构方法得到空间稀疏向量并解出,此时解出的便是辐射源目标数量；

步骤2，二次定位，将辐射源目标数量及网格场强值序列作为已知量，利用Egli模型并根据遗传算法进行二次定位求解，最终可准确的定位出同频辐射源个数。

所述步骤1中，通过移动节点监测实现对同频辐射源目标数量的粗定位具体实现为：

(1)将目标所在区域的网格尺寸划分为N个网格：{y₁，y₂，…，y_i},i＝N，对应的可能存在的空间目标向量S＝[s₁s₂…s_N]^T；

(2)由于一个网格中接收的场强数据较多,需要对这些数据进行聚类处理,聚类处理后得到网格场强序列；

(3)根据网格节点接收到的场强公式：其中，i为监测网格节点所在的网格序号，j为辐射源的网格序号，P_j为空间目标向量s_j的大小，即辐射源场强值，G_T为发射天线增益，G_R为接收天线增益，d_ij为监测节点网格与辐射源所在网格的距离；构造矩阵X＝ΦΨS+ε，

代表覆盖的M个监测网格节点得到的网格场强值；

为空间稀疏向量S的稀疏变换基；

Φ为M*N维测量矩阵，表示M个监测网格节点在目标所在区域中的位置，当第r(1≤r≤M)个监测网格节点所在的网格序号为t(1≤t≤N)，则Φ(r,t)＝1，其余为0；ε为噪声矢量；此时待定位的辐射源目标稀疏的分布于目标所在区域网格；