[發明專利]基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除方法和裝置

有效

• 申請號: 201810708527.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108650635B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 陳明劍;趙佳佳;李俊毅;李萬里;李廣云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W64/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

1.一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取非視距通訊觀測值時間序列，從該觀測值時間序列中重構與形成該觀測值時間序列的原始動力系統在拓撲意義下等價的相空間，得到一個L維的軌跡矩陣，所述L不小于2；

(2)對得到的軌跡矩陣進行奇異值分解，得到軌跡矩陣的奇異譜和特征向量，并根據奇異譜和特征向量得到分量矩陣；

(3)根據貢獻率對軌跡矩陣的分量矩陣進行挑選，剔除其中包含趨勢成分的分量矩陣；

(4)對剔除趨勢成分后的軌跡矩陣進行反Hankel矩陣變換，得到誤差消除后的非視距通訊觀測值時間序列。

2.根據權利要求1所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除方法，其特征在于，所述步驟(1)中，采用關聯維算法確定所述軌跡矩陣的維度L。

3.根據權利要求1所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除方法，其特征在于，在對剔除趨勢成分后的軌跡矩陣進行反Hankel矩陣變換時，如果軌跡矩陣反對角線上的元素不相同，則先對所述軌跡矩陣進行對角平均。

4.根據權利要求1所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除方法，其特征在于，所述步驟(3)中，首先按照各分量矩陣方差貢獻率由大到小的順序對各分量矩陣的主分量進行排序，然后采用Kendall非參數檢驗法對軌跡矩陣中是否存在趨勢成分進行判斷：

對于時間序列X_i(1≤i≤n)，其中X_i(1≤i≤n)，滿足i≤j,X_i≤X_j的下標(i,j)的對數N_τ進行統計，設如果r服從均值為0，方差為的正態分布，則該判斷為時間序列X_i(1≤i≤n)中不存在趨勢成分；

所述分量矩陣的主分量是指將相應分量矩陣進行對角平均計算以后得到的一維時間序列。

5.一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除裝置，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有用于在處理器上執行的計算機程序；其特征在于，所述處理器執行存儲器上所存儲的計算機程序時實現如下步驟：

(1)獲取非視距通訊觀測值時間序列，從該觀測值時間序列中重構與形成該觀測值時間序列的原始動力系統在拓撲意義下等價的相空間，得到一個L維的軌跡矩陣，所述L不小于2；

(2)對得到的軌跡矩陣進行奇異值分解，得到軌跡矩陣的奇異譜和特征向量，并根據奇異譜和特征向量得到分量矩陣；

(3)根據貢獻率對軌跡矩陣的分量矩陣進行挑選，剔除其中包含趨勢成分的分量矩陣；

(4)對剔除趨勢成分后的軌跡矩陣進行反Hankel矩陣變換，得到誤差消除后的非視距通訊觀測值時間序列。

6.根據權利要求5所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除裝置，其特征在于，所述步驟(1)中，采用關聯維算法確定所述軌跡矩陣的維度L。

7.根據權利要求5所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除裝置，其特征在于，在對剔除趨勢成分后的軌跡矩陣進行反Hankel矩陣變換時，如果軌跡矩陣反對角線上的元素不相同，則先對所述軌跡矩陣進行對角平均。

8.根據權利要求5所述的一種基于奇異譜分析的非視距通訊定位誤差消除裝置，其特征在于，所述步驟(3)中，首先按照各分量矩陣方差貢獻率由大到小的順序對各分量矩陣的主分量進行排序，然后采用Kendall非參數檢驗法對軌跡矩陣中是否存在趨勢成分進行判斷：

對于時間序列X_i(1≤i≤n)，其中X_i(1≤i≤n)，滿足i≤j,X_i≤X_j的下標(i,j)的對數N_τ進行統計，設如果r服從均值為0，方差為的正態分布，則該判斷為時間序列X_i(1≤i≤n)中不存在趨勢成分；

所述分量矩陣的主分量是指將相應分量矩陣進行對角平均計算以后得到的一維時間序列。