[发明专利]一种广义秩目标基于TDOA和FDOA多态融合定位方法

说明书

本发明了一种广义秩目标基于TDOA和FDOA多态融合定位方法：对多个未知目标K进行定位，设第k个目标TDOA表达式如式(1)：其中，i,j∈I,k∈K，x_k代表第k个未知目标位置，代表相应测量干扰噪声以及代表TDOA测量值；定位问题起始建模如式(2)：i∈I,k∈K，P^(ij)是K×K排列矩阵，k＝1,2,…,K}代表向量；对于多个未知目标K定位问题可以表示式(3)的优化问题：拟采用BCD算法两步迭代进行求解。

技术领域

本发明涉及一种广义秩目标基于TDOA和FDOA多态融合定位方法。

背景技术

人传感网时空数据复杂场景下存在电磁场杂波干扰、波前扰动、局部散射、环境气流、多维演化、位置随意性等因素使得点源模型不再适用。同时，传感器阵列的通道幅相误差、阵元位置误差、波束指向误差、阵元各向异性与不一致性引起响应灵敏度误差、阵元间耦合等阵列因素也导致波束形成器性能急剧下降。

为此，重点研究传感网时空数据广义秩目标凸优化稳健波形成方法，实现单秩和高阶秩目标凸优化稳健波形成。

针对不确定性传感网时空数据场景，利用导向向量失配，拟研究基于Capon波束形成器信号自消的高精度定位方法。

当传感器节点有位置误差时，首先，采用SDR和S--过程等凸优化技术建模分析，将非线性非凸问题建模SDP凸优化问题，然后运用凸优化融合图论技术将目标--测量值关联性未知问题转化标准加权完全偶匹配SWCB问题，最后依据转化结果利用线性规划技术进行多态融合定位。拟提出延迟快拍思想，增强高精度定位方法在传感网时空数据场景感知目标分辨率和稳健性。

构建DSP处理器信号处理系统，设计广义秩目标传感网时空数据感知定位系统。开展TDOA和FDOA多态融合定位极限分析，仿真实验和数据算法分析，优化稳健波性能分析。验证广义秩目标传感网时空数据感知关键技术与方法。

发明内容

本发明的目的一种目标基于TDOA和FDOA多态融合定位方法，明显增强定位精度。

为解决上述问题，本发明提供了一种广义秩目标基于TDOA和FDOA多态融合定位方法，其特征在于，具体过程如下：

对多个未知目标K进行定位，设第k个目标TDOA表达式如式(1)所示：

其中，i,j∈I,k∈K，x_k代表第k个未知目标位置，代表相应测量干扰噪声以及代表TDOA测量值；

但在传感网时空数据复杂场景中，对于待定位目标k的每对i,j而言，常常是无序的，因此，该定位问题起始建模如式(2)所示：

P^(ij)是K×K排列矩阵，代表向量；

经过系列等效变换，对于多个未知目标K定位问题可以表示式(3)所示的优化问题：

拟采用BCD算法两步迭代进行求解。

该方法可以显著提高定位精度。

具体实施方式

针对目标--测量值关联性未知情况下多态融合定位问题，采用SDR和S--过程等凸优化技术建模分析，将非线性非凸问题建模SDP凸优化问题，然后运用凸优化融合图论技术将目标--测量值关联性未知问题转化标准加权完全偶匹配SWCB问题，最后依据转化结果利用线性规划技术进行定位求解。在对K个未知目标进行定位，设第k个目标TDOA表达式如下所示：