[發明專利]一種基于運動單陣列的目標定位方法與裝置有效
| 申請號： | 201810798984.0 | 申請日： | 2018-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN108872971B | 公開（公告）日： | 2020-12-04 |
| 發明（設計）人： | 吳迪;李春奇;訾琳溁;胡濤;趙擁軍;蔣騰 | 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： | G01S11/02 | 分類號： | G01S11/02 |
| 代理公司： | 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119 | 代理人： | 吳敏 |
| 地址： | 450052 河南省鄭*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 運動 陣列 目標 定位 方法 裝置 | ||
1.一種基于運動單陣列的目標定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)采集至少兩個觀測間隙內目標輻射源的信號數據，構造包含在每個觀測間隙接收到的信號頻率和時延，以及目標輻射源在每個觀測間隙產生的陣列流矢量的觀測站接收陣列數據模型；
2)利用觀測站接收陣列數據模型和所述信號數據，構建目標輻射源位置的目標代價函數，根據所述目標代價函數求解目標輻射源位置；
步驟1)還包括：根據獲取的每個觀測間隙的觀測時間，以及目標輻射源的信號到每個陣元時相對參考陣元的時延，構建所述目標輻射源在每個觀測間隙產生的陣列流矢量，陣列流矢量如下：
式中，ak(p)為目標輻射源在第k個觀測間隙產生的陣列流矢量，ω0為載波的數字角頻率，τkM為目標輻射源的信號投射到第M個陣元時相對于選定參考陣元的時延；
所述觀測站接收陣列數據模型如下：
rk(t)＝bkak(p)sk(t-τk)ej2πft+nk(t)
式中，rk(t)為t時刻第k個觀測間隙觀測站接收的陣列數據，bk為目標輻射源的信號在第k個觀測間隙到達觀測站的傳播系數，ak(p)為目標輻射源在第k個觀測間隙產生的陣列流矢量，nk(t)為t時刻第k個觀測間隙的高斯噪聲，τk為輻射源的信號在第k個觀測間隙到達觀測站的時延，f為觀測站在第k個觀測間隙接收到的信號頻率，sk(t-τk)為(t-τk)時刻第k個觀測間隙目標輻射源發出的信號；
步驟2)中所述目標代價函數為觀測站接收的陣列數據的最小均方誤差，計算式如下：
式中，Q(p)為所述目標代價函數，rk為第k個觀測間隙目標輻射源的信號數據向量，bk為目標輻射源的信號在第k個觀測間隙到達觀測站的傳播系數，ak(p)為目標輻射源在第k個觀測間隙產生的陣列流矢量，fc為目標輻射源的信號載頻，μk(p)為觀測站與目標輻射源相對運動而產生的多普勒效應，Ts為第k個觀測間隙內采樣時間間隔，τk為輻射源的信號在第k個觀測間隙到達觀測站的時延，sk為第k個觀測間隙目標輻射源發出的信號向量。
2.根據權利要求1所述的基于運動單陣列的目標定位方法，其特征在于，在每個觀測間隙接收到的信號頻率如下：
f＝fc·(1+μk(p))
式中，f為在每個觀測間隙接收到的信號頻率，fc為目標輻射源的信號載頻，μk(p)為觀測站與目標輻射源相對運動而產生的多普勒效應，c為電磁波的傳播速度，pk為觀測站在第k個觀測間隙內的位置，vk為觀測站在第k個觀測間隙內的速度，為vk的轉置，p為目標輻射源的位置。
3.根據權利要求1所述的基于運動單陣列的目標定位方法，其特征在于，所述目標代價函數的求解過程中，將所述目標代價函數轉化成使得包含輻射源位置信息的共軛矩陣的特征值最大的最大化代價函數，最大化代價函數如下：
其中
式中，為最大化代價函數，Vk為包含輻射源位置信息的共軛矩陣，λmax為共軛矩陣的最大特征值，vk為中間變量，ak(p)為目標輻射源在第k個觀測間隙產生的陣列流矢量，fc為目標輻射源的信號載頻，μk(p)為觀測站與目標輻射源相對運動而產生的多普勒效應，Ts為第k個觀測間隙內采樣時間間隔，τk為輻射源的信號在第k個觀測間隙到達觀測站的時延，sk為目標輻射源發出的信號向量。
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