[發明專利]一種基于正向衰減逆推發射幅度聚集性的信號定位方法

有效

• 申請號: 201711222541.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108008351B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 徐小文
• 申請（專利權）人: 徐小文
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

一種基于正向衰減逆推發射幅度聚集性的信號定位方法，步驟為：1、設定排查區域，對排查區域的地圖進行網格剖分；2、在地圖網格中任取A個網格安裝信號監測站；3、計算或實測網格中任一坐標位置S_i,j到坐標位置S_m,n的信號空間衰減值；4、假定該區域除S_m,n外的所有網格位置都可能存在疑似信號源，則S_i,j處信號源發射幅度為5、如果在同一坐標位置處的A個發射幅度，存在b個發射幅度值在的置信區間內，則認為該坐標為f₀信號的疑似發射坐標；6、將所有疑似發射坐標，按照b值從大到小排序；b越大，說明該位置為真實發射坐標的可能性越大。

技術領域

本發明涉及一種基于正向衰減逆推發射幅度聚集性的信號定位方法，屬于信號監測領域。

背景技術

隨著無線電發射設備使用數目以及頻譜覆蓋密度的增加，電頻譜資源日益緊張。面對可能帶來的經濟損失，甚至國家安全，準確排查無線電信號源或非法電臺，確保通信暢通變得尤為重要。

根據不同的測向原理可將現代無線電測向大致分為以下四種體制：比幅法測向、空間譜估計法測向、到達時間差法測向和干涉儀。(1)比幅測向體制：利用測向天線陣方向特性對不同方向來波接收信號幅度而測定來波方向。以最廣泛的沃特森-瓦特體制為例，優點是對波道干擾不敏感、測向速度快，易于實現，但是該體制測向精度和測向靈敏度低，抗波前失真的能力弱。(2)空間譜估計測向體制的測向原理：每個天線元的接收信號與其他各個天線元信號進行對比，以典型的MUSIC算法為例，將這種方法用于無線電波達方向(Direction of Arrive，簡寫為DOA)估計，具有測向精度高，測向誤差小、分辨率高、可對多信號同時定向等優點，但仍舊存在一些缺陷，例如當多個來波互相相干時，MUSIC算法失效。(3)到達時間差測向：運用三個或三個以上的測量站對某信號到達時間進行數據采集，并對目標源進行定位平面或空間的定位。測向準確度高，測向速度快，且靈敏度高，且對測量環境不敏感。但到達時間測向要求來波信號是快速時變信號，且有固定的調制方式，而現在數字調制廣泛應用的情況下，很難滿足其對調制方式的要求，因此應用較少。(4)干涉儀：干涉儀分為相位干涉儀和相關干涉儀兩類，相位干涉儀沒有預先建立的樣本庫，波達相位差求解；相關干涉儀須預先將方位角和俯仰角按一定分辨率建立樣本庫，將來波的相位差矢量與樣本庫一一對比。

隨著電磁環境越來越惡化，使用上述原理的定位方法使得精度下降，誤差增大，定位算法越來越復雜。

發明內容

本發明提出了一種基于正向衰減逆推發射幅度聚集性的信號定位方法，用于排查空間未知信號源(發射頻率f₀)的具體位置。為便于計算，信號的幅度單位統一為dBm；為簡化模型，設定信號源為全向發射。具體包括以下步驟：

步驟一：設定排查區域，對排查區域的地圖進行網格剖分，網格設定為I×J，并對每個網格標注位置坐標S_i,j(i≤I，j≤J)，形成該區域的坐標矩陣[S]_I,J。

步驟二：在步驟一得到的地圖網格中任取A個網格(即位置坐標)處(A≥3)安裝信號監測站。第k個監測站表示為R_k(k≤A)，其位置坐標為S_m,n。在監測站R_k測得信號幅度為

步驟三：通過電波傳播方法計算或者實測，網格中任一坐標位置S_i,j到坐標位置S_m,n的信號空間衰減值，該值為形成該區域所有位置到S_m,n衰減值矩陣[D^Rk]_I,J。

步驟四：假定該區域除S_m,n外的所有網格位置都可能存在疑似信號源，則S_i,j處信號源發射幅度為得到以坐標位置S_m,n為參考點的區域各位置處發射幅度矩陣