[发明专利]一种基于时差的分布式自适应直接定位方法

摘要

本发明提供一种基于时差的分布式自适应直接定位方法，用于克服集中式定位方法存在的缺陷。包括以下步骤1)采集数据，各接收机同时接收发射机发射的信号，并对信号进行解调，采样，得到基带的离散接收信号；2)第一次数据交换，各接收机将自身接收的离散基带信号与邻居接收机互传；3)自适应运算，各接收机计算4)第二次数据交换各接收机将自身计算得到的与邻居接收机互传；5)结合，各接收机计算6)连续50次的迭代值的差值均小于设定阈值δ时，即认为得到了发射机的位置估计值。本发明定位方法可扩展性强，定位速度快，工作稳健性强。

主权项

一种基于时差的分布式自适应直接定位方法，包括以下步骤：步骤1：采集数据，各接收机同时接收发射机发射的信号，并对信号进行解调，采样，得到基带的离散接收信号，具体为：假设有M个空间分隔的接收机，每个接收机接收的信号xi(t)表示为：xi(t)＝ηis(t‑τt,i)+qi(t)i＝1,…,M；0≤t≤T其中，ηi表示信道衰减，s(t)表示发射机的基带发射信号，qi(t)表示零均值加性高斯白噪声，τt,i表示发射信号从发射机到接收机之间的传输时延，表示为：τt,i＝(||pe‑pr,i||)/c,i＝1,2,…,M其中，pe表示发射机的位置向量，pr,i表示各接收机的位置向量，常数c表示电磁波信号的传播速度，对各接收信号以周期为Ts进行采样，并且令即可得到离散接收信号；步骤2：第一次数据交换，各接收机将自身接收的离散基带信号传给邻居接收机，即直接相连的接收机，同时接收邻居接收机传过来的离散基带信号；步骤3：自适应运算，各接收机根据公式：ψ^i[n+1]=p^e,i[n]-μi∂J^i[n]∂p^e,i[n],]]>计算μi为迭代步长；其中，表示接收机i第n次迭代的发射机位置估计值、初始值表示第i个接收机上的局部代价函数：表示包括接收机i及其邻居接收机的集合，表示除接收机i自身外所有的邻居接收机的集合、而eij[n]称之为误差函数，它是信号xi[n]与延时滤波器输出的差，表示为：eij[n]=xi[n]-α^ij[n]wijT[n]uj[n],]]>其中，表示增益控制系数，wij[n]表示延时滤波器的权值向量，延时滤波器是长度为2K+1的FIR滤波器，表示为：式中表示在第n次迭代时接收机i与接收机j之间的时差值，表示为：表示第n次迭代运算得到的发射机位置估计值，uj[n]表示延时滤波器的输入为信号xj(t)的连续2K+1个采样点组成的向量，为：uj[n]＝[xj[n+K],…,xj[n],…,xj[n‑K]]T，步骤4：第二次数据交换：各接收机将自身计算得到的传输给自己的邻居接收机，同时接收邻居接收机传来的结果；步骤5：结合，各接收机根据公式：计算其中，ali为结合矩阵A的元素，结合矩阵A满足如下的条件：1TA＝1T步骤6：当连续50次的迭代值的差值均小于等于设定阈值δ时，即认定得到了发射机的位置估计值，||p^e,i[n+1]-p^e,i[n]||≤δ.]]>