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摘要：本发明公开了一种基于二维傅里叶变换和粒子滤波的移动目标定位方法，主要解决现有的测距与定位技术精确度低和耗时长的问题。其实现方案是：1锚锚节点生成基带OFDM测距测速信号，并通过正交调制后进行发射；2锚节点在发射信号的同时接收其包含移动目标的反射信号进行正交解调；3对解调后信号进行采样分析，并用矩阵符号表示简化后的采样信号；4基于二维傅里叶变换对移动目标进行距离与速度估计；5多锚点节利用距离估计值建立方程组对移动目标节点初定位；6粒子滤波器根据初定位结果实现移动目标节点最终定位。本发明提高了测距测速与定位精确度，缩短了耗时，可用于通信导航。

主权项：1.一种基于二维傅里叶变换和粒子滤波的移动目标定位方法，其特征在于，包括：1锚节点生成基带OFDM测距测速信号xt，并将xt正交调制为射频信号xRFt后进行发射，同时接收其反射信号yRFt进行正交解调得到解调后的yt；2将解调后的信号yt在每个正交频分复用OFDM符号的每个子载波上进行采样，得到μ个OFDM符号的第m个样值ym,μ，并剔除这些样值中对系统没有影响的指数项、得到仅包含时延项、多普勒频移项、调制符号项的简化后样值y^m,μ；3将简化后样值y^m,μ中的时延项、多普勒频移项、调制符号项分别用矩阵S表示，并将这三项矩阵进行相乘得到简化后样值y^m,μ的矩阵4基于二维傅里叶变换进行距离与速度估计：4a对简化后样值y^m,μ的矩阵按列进行快速傅里叶变换得到列FFT矩阵再对列FFT矩阵进行复元素除法运算，得到消除复调制符号S后的矩阵4b对消除复调制符号S后的矩阵按行进行快速傅里叶变换得到行FFT矩阵zf,v： 其中，表示窗函数的对角矩阵,表示快速傅里叶变换矩阵，表示恒定相移与幅度衰减，Npath表示为反射路径数量，表示多普勒频谱；4c对多普勒频谱进行检测，当频谱达到峰值时得到第i个移动目标的归一化多普勒频率通过计算第i个移动目标的速度vi： 其中，Δf表示OFDM子载波间距，c0表示光速，fc表示调制载波频率；4d对行FFT矩阵zf,v按列进行快速傅里叶反变换，得到列IFFT矩阵zd,v： 其中表示窗函数的对角矩阵，表示快速傅里叶反变换矩阵，表示时延谱；4e对时延谱进行检测,当时延谱达到峰值时得到第i个移动目标的归一化时延通过计算第i个移动目标的距离di： 5多锚节点对移动目标节点初定位：5a通过n个已知位置的锚节点对移动目标节点测距，建立描述n个锚节点与移动目标节点之间距离关系的方程： 其中，n个已知位置锚节点的坐标为xi,yi,zi,n个锚节点到移动目标节点的距离为d1...di...dn,i＝1...n，n≥4；5b对5a建立的方程进行求解，得到移动目标节点的预测位置xg,yg,zg；6粒子滤波实现移动目标节点最终定位：6a将移动目标节点的预测位置xg,yg,zg输入到粒子滤波器中，在该预测位置处，随机生成服从正太分布的500个粒子，并根据每个粒子的位置坐标，计算每个粒子的权值： 其中，表示第ζ个粒子的权值，xζ,yζ,zζ表示第ζ个粒子的位置坐标，ζ＝1,2,...,500；6b粒子滤波器根据每个粒子的权值，输出最终移动目标节点的位置坐标x',y',z'：

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百度查询： 中国电子科技集团公司第五十四研究所 西安电子科技大学 基于二维傅里叶变换和粒子滤波的移动目标定位方法