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传感器运动效应下水声信号传播速度未知的TOA/TOA-AOA水下无源定位方法
1
作者
孙霆
王威
+3 位作者
高婧洁
陈鹏
董阳阳
董春曦
《电子学报》
2025年第2期409-419,共11页
现有无源定位模型均假定运动传感器的位置在电磁波信号传播过程中不变或近似不变,该模型对于自由空间中电磁波信号定位场景较为合理.然而在声波、地震波等慢信号定位场景中,传感器与目标相对运动导致的定位移动距离与信号传播距离的比...
现有无源定位模型均假定运动传感器的位置在电磁波信号传播过程中不变或近似不变,该模型对于自由空间中电磁波信号定位场景较为合理.然而在声波、地震波等慢信号定位场景中,传感器与目标相对运动导致的定位移动距离与信号传播距离的比值不容忽略,继续采用现有无源定位模型可能会带来较大性能损失.针对该问题,本文以水声定位为例,开展存在传感器运动效应(Sensor Motion Effect,SME)和未知水声信号传播速度的无源定位方法研究.首先建立存在SME的水下无源定位观测模型,分析现有定位模型未考虑SME的性能损失原因,并导出新模型下的克拉美-罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB);随后提出联合估计合作目标位置与水声信号传播速度的闭式解;最后通过理论分析与仿真实验验证了本文所提方法的有效性和优越性.
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关键词
无源定位
传感器运动效应
未知水声信号传播速度
克拉美-罗下界
闭式解
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职称材料
题名
传感器运动效应下水声信号传播速度未知的TOA/TOA-AOA水下无源定位方法
1
作者
孙霆
王威
高婧洁
陈鹏
董阳阳
董春曦
机构
长安大学信息工程学院
出处
《电子学报》
2025年第2期409-419,共11页
基金
陕西省自然科学基础研究计划(No.2023-JC-QN-0743)
长安大学青年学者学科交叉团队建设项目(No.300104240912)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(No.300102243401)。
文摘
现有无源定位模型均假定运动传感器的位置在电磁波信号传播过程中不变或近似不变,该模型对于自由空间中电磁波信号定位场景较为合理.然而在声波、地震波等慢信号定位场景中,传感器与目标相对运动导致的定位移动距离与信号传播距离的比值不容忽略,继续采用现有无源定位模型可能会带来较大性能损失.针对该问题,本文以水声定位为例,开展存在传感器运动效应(Sensor Motion Effect,SME)和未知水声信号传播速度的无源定位方法研究.首先建立存在SME的水下无源定位观测模型,分析现有定位模型未考虑SME的性能损失原因,并导出新模型下的克拉美-罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB);随后提出联合估计合作目标位置与水声信号传播速度的闭式解;最后通过理论分析与仿真实验验证了本文所提方法的有效性和优越性.
关键词
无源定位
传感器运动效应
未知水声信号传播速度
克拉美-罗下界
闭式解
Keywords
passive localization
sensor motion effect
unknown underwater acoustic signal propagation speed
Cramer-Rao Lower Bound
closed-form solution
分类号
TN971.5 [电子电信]
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题名
作者
出处
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被引量
操作
1
传感器运动效应下水声信号传播速度未知的TOA/TOA-AOA水下无源定位方法
孙霆
王威
高婧洁
陈鹏
董阳阳
董春曦
《电子学报》
2025
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