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非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法與流程

文檔序號(hào):11861993閱讀:530來源:國(guó)知局
非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法與流程

本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法。



背景技術(shù):

近年來,由于日益激烈的電子戰(zhàn),使得在復(fù)雜環(huán)境下,對(duì)微弱目標(biāo)進(jìn)行高精度定位受到越來越多的關(guān)注。同時(shí),芯片技術(shù)的飛速發(fā)展,使處理器的數(shù)據(jù)處理能力得到了極大改善,大數(shù)據(jù)的處理變得越來越現(xiàn)實(shí)。

被動(dòng)定位技術(shù)由其諸多優(yōu)點(diǎn)如隱蔽性、低功耗等,受到了越來越多的關(guān)注。被動(dòng)定位通常采用幾個(gè)分布較開的雷達(dá)基站截獲目標(biāo)發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào),相比主動(dòng)雷達(dá),由于雷達(dá)自身不需要發(fā)射源發(fā)射電磁波,因此被動(dòng)定位也被稱為無源定位。

通常的被動(dòng)定位技術(shù)主要針對(duì)目標(biāo)為發(fā)射機(jī)的情況,也可稱之為發(fā)射機(jī)定位,接收雷達(dá)通過處理截獲的發(fā)射信號(hào)對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)定位。較為常用的定位方法是時(shí)差定位TDOA、到達(dá)角定位AOA。它們的基本思路是,首先在各基站接收機(jī)中提取出有關(guān)目標(biāo)發(fā)射機(jī)的到達(dá)時(shí)間或到達(dá)角度,再將這些參數(shù)傳輸給處理中心,通過求解方程式的方法估計(jì)出目標(biāo)位置。這種方法雖然傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小,計(jì)算簡(jiǎn)單,但是其定位精度低,無法滿足高精度定位的需要。

文獻(xiàn)“Direct Position Determination of Narrowband Radio Frequency Transmitters,IEEE Signal Process.Lett.,vol.11,no.5,pp.513-516,May 2004”提出了一種聯(lián)合處理各基站接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)的直接定位方法DPD,該方法沒有傳統(tǒng)定位方法的參數(shù)提取過程,盡可能地保留了目標(biāo)信息,仿真顯示有明顯的優(yōu)勢(shì)。這種方法考慮了兩種情況,一種是目標(biāo)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)已知,如訓(xùn)練信號(hào)或同步信號(hào),我們稱這種情況的DPD定位算法為DPD-known算法,由于知道了發(fā)射信號(hào)的信號(hào)波形,因此該方法是理論上最優(yōu)的定位算法。另一種情況是目標(biāo)發(fā)射的信號(hào)完全未知,主要針對(duì)非合作的發(fā)射機(jī),在電子戰(zhàn)中最為常見。由于不知道目標(biāo)信號(hào)的形式,DPD定位方法通過使代價(jià)函數(shù)特征值最大的方法實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)定位,仿真顯示其定位性能仍然優(yōu)于傳統(tǒng)的定位方法,稱這種方法為DPD-unknown算法。但是,該方法忽略了發(fā)射信號(hào)的波形信息,其定位精度受限,不能適應(yīng)微弱目標(biāo)的更高精度定位。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的發(fā)明目的是:為了解決微弱非合作目標(biāo)發(fā)射機(jī)精度受限的問題,本發(fā)明提出了一種高精度的非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法,包括以下步驟:

A、初始化雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù),其中系統(tǒng)參數(shù)包括接收機(jī)個(gè)數(shù)L、各接收機(jī)位置坐標(biāo)(xl,yl,zl)、l=1,2,...,L、采樣間隔Ts、各接收機(jī)通道上的噪聲協(xié)方差矩陣Rl

B、從各接收機(jī)中讀取量測(cè)并對(duì)量測(cè)進(jìn)行采樣,得到L個(gè)離散的量測(cè)向量rl;

C、分別劃分目標(biāo)位置的網(wǎng)格搜索區(qū)間(xgrid,ygrid,zgrid),信號(hào)發(fā)射時(shí)間的網(wǎng)格搜索區(qū)間tgrid,以及發(fā)射信號(hào)的長(zhǎng)度的網(wǎng)格搜索區(qū)間Tgrid

D、選取一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)(xgrid,ygrid,zgrid,tgrid,Tgrid)的坐標(biāo)參數(shù)作為發(fā)射信號(hào)的位置坐標(biāo)(xgrid,ygrid,zgrid),發(fā)射時(shí)間tgrid,發(fā)射信號(hào)長(zhǎng)度Tgrid,計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0落在量測(cè)信號(hào)中對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間tl,s和終止時(shí)間tl,e;

E、根據(jù)步驟D中得到的起始時(shí)間和終止時(shí)間計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0在每個(gè)量測(cè)向量rl中對(duì)應(yīng)的區(qū)間[nl,s,nl,e];

F、從每個(gè)接收機(jī)中的量測(cè)向量rl中提取第nl,s個(gè)元素到第nl,e個(gè)元素之間的離散樣本點(diǎn)構(gòu)成發(fā)射信號(hào)的樣本向量s0,l,并計(jì)算提取的L個(gè)樣本向量的功率系數(shù)E;

G、對(duì)步驟F中提取的每個(gè)樣本向量s0,l進(jìn)行歸一化處理,將歸一化處理后的L個(gè)樣本向量組成矩陣S0′,并計(jì)算矩陣S0′的協(xié)方差矩陣Σ0

H、計(jì)算步驟G中協(xié)方差矩陣Σ0的特征值并將L個(gè)特征值按大小進(jìn)行排列,再計(jì)算最大特征值對(duì)應(yīng)特征向量ω1及最大特征值的成分系數(shù)ε,得到估計(jì)的發(fā)射信號(hào)并計(jì)算代價(jià)函數(shù)值

I、判斷數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)是否已經(jīng)被遍歷;若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)沒有被遍歷,則返回步驟D;若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)被遍歷,則選取最大代價(jià)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)作為估計(jì)值,完成被動(dòng)定位。

進(jìn)一步地,所述步驟D中發(fā)射信號(hào)s0落在量測(cè)信號(hào)中對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間tl,s和終止時(shí)間tl,e的計(jì)算公式具體為:

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其中,c為光速。

進(jìn)一步地,所述步驟E中發(fā)射信號(hào)s0在每個(gè)量測(cè)向量rl中對(duì)應(yīng)的區(qū)間[nl,s,nl,e]的計(jì)算公式具體為:

其中,表示向下取整。

進(jìn)一步地,所述步驟F中計(jì)算提取的L個(gè)樣本向量的功率系數(shù)E的計(jì)算公式具體為:

<mrow> <mi>E</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>L</mi> </munderover> <mo>|</mo> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>/</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mrow>

其中,|·|為求向量的模。

進(jìn)一步地,所述步驟G中對(duì)步驟F中提取的每個(gè)樣本向量s0,l進(jìn)行歸一化處理具體為:對(duì)提取的每個(gè)樣本向量s0,l求平均得到并將樣本向量s0,l中的每個(gè)元素減去均值得到歸一化后的樣本向量s′0,l。

進(jìn)一步地,所述步驟H中最大特征值的成分系數(shù)ε的計(jì)算公式具體為:

<mrow> <mi>&epsiv;</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>/</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>L</mi> </munderover> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>;</mo> </mrow>

其中,λ1、λ2...λL為協(xié)方差矩陣Σ0的L個(gè)特征值,λ1≥λ2≥...≥λL

進(jìn)一步地,所述步驟H中估計(jì)的發(fā)射信號(hào)具體表示為:

<mrow> <msub> <mover> <mi>s</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>S</mi> <mn>0</mn> </msub> <msub> <mi>&omega;</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow>

其中,S0=[s0,1,s0,2,...,s0,L]。

進(jìn)一步地,所述步驟H中計(jì)算代價(jià)函數(shù)值包括以下分步驟:

S1、根據(jù)估計(jì)的發(fā)射信號(hào)構(gòu)造匹配向量sl,表示為:

<mrow> <msub> <mi>s</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mn>0</mn> <mrow> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>;</mo> <msub> <mover> <mi>s</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>;</mo> <msub> <mn>0</mn> <mrow> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&rsqb;</mo> </mrow>

其中,0l,1為由0組成的(nl,s-1)×1的列向量,0l,2為由0組成的(N-nl,e)×1的列向量;

S2、計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)(xgrid,ygrid,zgrid,tgrid,Tgrid)上的代價(jià)函數(shù)值,計(jì)算公式具體為:

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用網(wǎng)格搜索的方法從接受機(jī)量測(cè)中提取出發(fā)射信號(hào)的樣本向量,再對(duì)樣本向量進(jìn)行非參數(shù)化的處理估計(jì)出發(fā)射信號(hào),然后利用估計(jì)出的信號(hào)計(jì)算代價(jià)函數(shù),從而估計(jì)出發(fā)射機(jī)的位置,有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)微弱發(fā)射機(jī)的高精度定位,且可適用的發(fā)射信號(hào)廣泛,可以直接應(yīng)用到現(xiàn)有被動(dòng)雷達(dá)的高精度定位中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)1時(shí)的定位性能對(duì)比示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)2時(shí)的定位性能對(duì)比示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)3時(shí)的定位性能對(duì)比示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示,為本發(fā)明的非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法流程示意圖。一種非參數(shù)聯(lián)合估計(jì)信號(hào)及位置的被動(dòng)定位方法,包括以下步驟:

A、初始化雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù),其中系統(tǒng)參數(shù)包括接收機(jī)個(gè)數(shù)L、各接收機(jī)位置坐標(biāo)(xl,yl,zl)、l=1,2,...,L、采樣間隔Ts、各接收機(jī)通道上的噪聲協(xié)方差矩陣Rl

B、從各接收機(jī)中讀取量測(cè)并對(duì)量測(cè)進(jìn)行采樣,得到L個(gè)離散的量測(cè)向量rl

C、分別劃分目標(biāo)位置的網(wǎng)格搜索區(qū)間(xgrid,ygrid,zgrid),信號(hào)發(fā)射時(shí)間的網(wǎng)格搜索區(qū)間tgrid,以及發(fā)射信號(hào)的長(zhǎng)度的網(wǎng)格搜索區(qū)間Tgrid;

D、選取一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)(xgrid,ygrid,zgrid,tgrid,Tgrid)的坐標(biāo)參數(shù)作為發(fā)射信號(hào)的位置坐標(biāo)(xgrid,ygrid,zgrid),發(fā)射時(shí)間tgrid,發(fā)射信號(hào)長(zhǎng)度Tgrid,計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0落在量測(cè)信號(hào)中對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間tl,s和終止時(shí)間tl,e;

E、根據(jù)步驟D中得到的起始時(shí)間和終止時(shí)間計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0在每個(gè)量測(cè)向量rl中對(duì)應(yīng)的區(qū)間[nl,s,nl,e];

F、從每個(gè)接收機(jī)中的量測(cè)向量rl中提取第nl,s個(gè)元素到第nl,e個(gè)元素之間的離散樣本點(diǎn)構(gòu)成發(fā)射信號(hào)的樣本向量s0,l,并計(jì)算提取的L個(gè)樣本向量的功率系數(shù)E;

G、對(duì)步驟F中提取的每個(gè)樣本向量s0,l進(jìn)行歸一化處理,將歸一化處理后的L個(gè)樣本向量組成矩陣S0′,并計(jì)算矩陣S0′的協(xié)方差矩陣Σ0

H、計(jì)算步驟G中協(xié)方差矩陣Σ0的特征值并將L個(gè)特征值按大小進(jìn)行排列,再計(jì)算最大特征值對(duì)應(yīng)特征向量ω1及最大特征值的成分系數(shù)ε,得到估計(jì)的發(fā)射信號(hào)并計(jì)算代價(jià)函數(shù)值

I、判斷數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)是否已經(jīng)被遍歷;若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)沒有被遍歷,則返回步驟D;若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)被遍歷,則選取最大代價(jià)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)作為估計(jì)值,完成被動(dòng)定位。

在步驟A中,本發(fā)明對(duì)接收機(jī)個(gè)數(shù)L、各接收機(jī)位置坐標(biāo)(xl,yl,zl)、采樣間隔Ts、各接收機(jī)通道上的噪聲協(xié)方差矩陣Rl等雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行初始化,具體為設(shè)置目標(biāo)發(fā)射機(jī)的位置,雷達(dá)基站接收機(jī)的個(gè)數(shù)L=4,雷達(dá)基站接收機(jī)位置,初始化采樣周期Ts=10-7s,噪聲協(xié)方差矩陣Rl

在步驟B中,從各接收機(jī)中讀取量測(cè)并對(duì)量測(cè)進(jìn)行采樣,產(chǎn)生用于仿真的雷達(dá)接收機(jī)量測(cè)向量rl,這里的量測(cè)向量為N×1的列向量,N表示量測(cè)樣本個(gè)數(shù),rl=[rl[0],rl[1],...,rl[N-1]]T,l=1,2,...,L。其中N表示量測(cè)樣本個(gè)數(shù),T表示轉(zhuǎn)置操作。

在步驟D中,本發(fā)明選取一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)(xgrid,ygrid,zgrid,tgrid,Tgrid),并將其坐標(biāo)參數(shù)作為發(fā)射信號(hào)的位置坐標(biāo)(xgrid,ygrid,zgrid),發(fā)射時(shí)間tgrid和發(fā)射信號(hào)長(zhǎng)度Tgrid,從而計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0落在量測(cè)信號(hào)中對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間tl,s和終止時(shí)間tl,e,計(jì)算公式具體為:

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其中,c為光速。

在步驟E中,本發(fā)明根據(jù)步驟D中得到的起始時(shí)間和終止時(shí)間計(jì)算發(fā)射信號(hào)s0在每個(gè)量測(cè)向量rl中對(duì)應(yīng)的區(qū)間[nl,s,nl,e],計(jì)算公式具體為:

其中,表示向下取整。

在步驟F中,本發(fā)明采用從每個(gè)接收機(jī)中的量測(cè)向量rl中提取第nl,s個(gè)元素到第nl,e個(gè)元素之間的離散樣本點(diǎn)的方式,構(gòu)成發(fā)射信號(hào)的樣本向量s0,l,再計(jì)算提取的L個(gè)觀測(cè)向量的功率系數(shù)E,計(jì)算公式具體為:

<mrow> <mi>E</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>L</mi> </munderover> <mo>|</mo> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <msup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msup> <mo>/</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mrow>

其中,|·|為求向量的模。

在步驟G中,本發(fā)明對(duì)步驟F中提取的每個(gè)樣本向量s0,l進(jìn)行歸一化處理,具體為:對(duì)提取的每個(gè)觀測(cè)向量s0,l求平均得到并將觀測(cè)向量s0,l中的每個(gè)元素減去均值得到歸一化后的觀測(cè)向量s′0,l;再將歸一化處理后的L個(gè)觀測(cè)向量組成矩陣S0′,表示為S0′=[s′0,1,s′0,2,...,s′0,L],計(jì)算矩陣S0′的協(xié)方差矩陣Σ0,計(jì)算公式具體為:

<mrow> <msub> <mi>&Sigma;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mn>0</mn> <mrow> <mo>&prime;</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> <msubsup> <mi>S</mi> <mn>0</mn> <mo>&prime;</mo> </msubsup> </mrow>

其中,H表示共軛轉(zhuǎn)置操作。

在步驟H中,本發(fā)明計(jì)算步驟G中協(xié)方差矩陣Σ0的特征值,并將計(jì)算得到的L個(gè)特征值按照從大到小的順序進(jìn)行排列,表示為λ1≥λ2≥...≥λL,再計(jì)算最大特征值λ1在所有特征值中所占比例ε,計(jì)算公式具體為:

<mrow> <mi>&epsiv;</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>/</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>L</mi> </munderover> <msub> <mi>&lambda;</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>,</mo> </mrow>

計(jì)算最大特征值λ1對(duì)應(yīng)的特征向量ω1,估計(jì)得到發(fā)射信號(hào)表示為其中S0=[s0,1,s0,2,...,s0,L],并計(jì)算代價(jià)函數(shù)值包括以下分步驟:

S1、根據(jù)估計(jì)的發(fā)射信號(hào)構(gòu)造匹配向量sl,表示為:

<mrow> <msub> <mi>s</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mn>0</mn> <mrow> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>;</mo> <msub> <mover> <mi>s</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> <mo>;</mo> <msub> <mn>0</mn> <mrow> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&rsqb;</mo> </mrow>

其中,0l,1為由0組成的(nl,s-1)×1的列向量,0l,2為由0組成的(N-nl,e)×1的列向量;匹配向量sl的大小量測(cè)向量rl一致,為N×1的列向量;

S2、根據(jù)步驟S1中的匹配向量sl,及功率系數(shù)E,成分系數(shù)ε、量測(cè)向量rl計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)(xgrid,ygrid,zgrid,tgrid,Tgrid)上的代價(jià)函數(shù)值,計(jì)算公式具體為:

在步驟I中,本發(fā)明需要判斷數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)是否已經(jīng)被遍歷;若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)沒有被遍歷完,則返回步驟D,重新選擇一個(gè)沒有被遍歷的網(wǎng)格點(diǎn);若數(shù)據(jù)平面上的所有網(wǎng)格點(diǎn)已經(jīng)被被遍歷,則選取最大代價(jià)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)作為估計(jì)值其中發(fā)射機(jī)的位置被估計(jì)為發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)的時(shí)間被估計(jì)為發(fā)射信號(hào)的長(zhǎng)度被估計(jì)為根據(jù)即可完成被動(dòng)定位。

本發(fā)明針對(duì)一個(gè)發(fā)射未知信號(hào)的發(fā)射機(jī),采用多基地雷達(dá)接收機(jī)截獲信號(hào)并將數(shù)據(jù)傳輸給處理中心進(jìn)行定位;本發(fā)明采用了非參數(shù)化的方法估計(jì)出發(fā)射信號(hào),能夠應(yīng)用于任意脈沖信號(hào),其適用范圍廣泛,有效解決了現(xiàn)有的定位算法在低信噪比下定位性能不高的問題,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱目標(biāo)的高精度定位,聯(lián)合地估計(jì)了發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)和位置,使定位精度得到了極大的提高。

在給定仿真參數(shù)下,對(duì)每一個(gè)信噪比(SNR)進(jìn)行500次蒙特卡洛仿真實(shí)驗(yàn),以均方根誤差(RMSE)為定位性能依據(jù),對(duì)比DPD-unknown算法,發(fā)現(xiàn)其定位性能有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),以DPD-known算法作為定位誤差的下界對(duì)比本發(fā)明方法在估計(jì)信號(hào)上的性能損失。為了方便表示,本發(fā)明的方法在圖中被標(biāo)注為DPD-enhanced。

仿真中,選取了三種不同發(fā)射信號(hào)分別驗(yàn)證本發(fā)明的定位性能。信號(hào)1為單載頻脈沖信號(hào),表達(dá)式為exp(-j2πf0t),信號(hào)頻率f0為3MHz,信號(hào)長(zhǎng)度為10us;信號(hào)2為高斯脈沖信號(hào),其表達(dá)式為其中信號(hào)長(zhǎng)度為Tp=20us,f0為3MHz,這里將信號(hào)能量歸一化為1。信號(hào)3為線性調(diào)頻信號(hào),表達(dá)式為exp[-j2π(f0+0.5*kt)t],初始頻率f0為3MHz,調(diào)頻斜率k為1011Hz/s,信號(hào)長(zhǎng)度為20us。三種不同信號(hào)的定位性能對(duì)比如圖2、3、4所示。

如圖2、3、4所示,為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)1、2、3時(shí)的定位性能對(duì)比示意圖。,在高信噪比情況下,三個(gè)定位算法的定位誤差都較低且相同;而隨著信噪比的降低,三種定位方法性能出現(xiàn)差異。DPD-known由于假設(shè)知道發(fā)射信號(hào)的波形,因此始終獲得了最好的定位性能。然而,在發(fā)射信號(hào)波形不知道的情況下,本發(fā)明的方法明顯優(yōu)于原有的DPD-unknown方法。在發(fā)射信號(hào)為信號(hào)1和信號(hào)2的情況下,本發(fā)明的方法較原有的DPD-unknown算法定位性能提高了約4dB;在發(fā)射信號(hào)為信號(hào)3的情況下,本發(fā)明的方法較原有的DPD-unknown算法定位性能提高了約3dB。由此可以看出,對(duì)大多數(shù)發(fā)射信號(hào),本發(fā)明的方法均能明顯優(yōu)于原有的DPD-unknown算法。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理,應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合,這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

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