买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：西北工业大学;中国船舶重工集团公司第七一五研究所

摘要：本发明公开了一种基于到达角和多普勒频移的高精度运动单站直接定位方法，首先建立包含到达角度和多普勒频移的目标源信号数据接收模型，并对目标源进行数据采集；然后构建一个时间因子用以扩展接收信号矩阵的维度；再根据目标源数据接收模型和单站对目标源采集到的数据，结合目标源位置的均方误差，构造运动单站直接定位的代价函数；最后根据建立好的目标代价函数，利用MVDR准则对辐射源位置求解进行求解。本发明可以提升定位性能；对于需要定位多个辐射源的场景，无需预先知道信源个数，相比最大似然方法有效提高了定位精度。

主权项：1.一种基于到达角和多普勒频移的高精度运动单站直接定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：假设空间中需要定位的目标辐射源个数为Q，运动接收单站具有M个阵元，在运动接收单站的运动轨迹上选取K个位置点分别对目标辐射源信号进行接收，第k个位置处接收到的目标辐射源信号的数据接收模型如下： 1其中，为第个目标辐射源信号到达运动接收单站第位置点处的路径损耗；为运动接收单站对第个目标辐射源的阵列响应，的维度为M×1；d为运动接收单站阵元间距，为第个目标辐射源信号的来向角，为目标辐射源信号波长，为第个目标辐射源的位置坐标；为第个目标辐射源信号入射到运动接收单站第k位置点处的信号包络；为采样时间间隔，N为采样快拍数；为运动接收单站运动到第K个位置点时接收信号的噪声； 为第个目标辐射源相对于运动接收单站第k位置点处的多普勒频移，表达式为： 2其中，为目标辐射源的载波频率，为运动接收单站到达k位置点处的运动速度，为运动接收单站到达k位置点处的位置坐标，c是目标辐射源信号的传播速度；对数据接收模型叠加时间因子，将式1的数据接收模型扩展为： 3其中，为数据接收模型经过时间因子L叠加之后的结果；为噪声矩阵，为信号包络矩阵，目标辐射源的位置坐标矩阵；为扩展之后的阵列流型阵，其中为引入多普勒频移之后的导向矢量，的维度为ML×1，维度大小为ML×Q，步骤2：结合目标源辐射位置的均方误差，构造定位单个目标辐射源位置的代价函数： 4其中， 5满足上式达到最小值的的最小二乘解为： 6定位单个目标辐射源位置的代价函数等价为： 7 8将上式改写为矩阵形式，有： 9引入运动接收单站的运动轨迹上K个位置点接收到的目标辐射源信号数据，式9等价于： 10其中，,为协方差的块对角矩阵，为运动接收单站到达k位置点处ML×ML维的采样协方差矩阵： 11步骤3：利用MVDR准则，式7和式10分别改写为以下形式： 12 13其中，为最优权矢量，表示为： 14其中，为加到运动接收单站每个阵元上的权系数组成的权向量；s.t.由MVDR准则原理将式14变换为： 15将式15代入式13，令则 16令，其中，，b为目标辐射源到运动接收单站K个位置的路径损耗矢量，代入式16，则： 17式中，表示求取最小特征值，由式17矩阵的厄米性质，将式17改写为： 18则满足上式为最大值的p即为目标辐射源位置，最终得到目标辐射源位置表达式： 19完成对目标辐射源的定位；所述目标辐射源为远场窄带信号；所述M=8，K=5。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 基于到达角和多普勒频移的高精度运动单站直接定位方法