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未知信号传播速度下存在时钟同步和传感器误差的多基地定位算法
被引量：
4
1
作者
孙霆
王威
+1 位作者
陈鹏
高婧洁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2124-2133,共10页
现有未知信号传播速度场景下的多基地定位算法在实际场景中受地形、遮挡等因素影响可能无法利用直接路径获取测量值.同时,这些算法引入了较多辅助变量,在相对较少数目发射站和接收站场景下也无法实现定位.为了弥补这些不足,本文对未知...
现有未知信号传播速度场景下的多基地定位算法在实际场景中受地形、遮挡等因素影响可能无法利用直接路径获取测量值.同时,这些算法引入了较多辅助变量,在相对较少数目发射站和接收站场景下也无法实现定位.为了弥补这些不足,本文对未知信号传播速度下存在时钟同步误差和传感器位置误差的多基地定位问题开展研究,并提出一种新的闭式算法.所提算法包含两个阶段,第一阶段利用发射站-目标-接收站这一间接路径的时延观测量,基于单一辅助变量构建矩阵方程,随后通过加权最小二乘技术给出初始解.第二步利用未知参数与单一额外变量的关系修正初始估计值,进一步提升定位精度.理论分析表明所提算法在适度的误差条件下可实现克拉美罗下界(Cramer Rao Lower Bound, CRLB),且在较少数目发射站和接收站场景下仍可实现目标位置和信号传播速度估计.仿真实验进一步验证了理论分析,同时表明所提算法定位精度优于现有算法.
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关键词
未知信号传播速度
多基地定位
时钟同步误差
传感器位置误差
闭式算法
克拉美罗下界
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职称材料
信号传播速度未知下水下多基地声纳定位算法
被引量：
6
2
作者
范超
王鼎
+1 位作者
杨宾
尹洁昕
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期637-652,共16页
针对水下多基地声纳定位系统中声波信号传播速度未知的情况,以到达时间差为系统观测量,提出一种基于误差约束等式的联合估计声波信号传播速度和目标源位置的闭式解定位算法。算法需要分两步进行。第1步通过引入辅助变量,将非线性观测方...
针对水下多基地声纳定位系统中声波信号传播速度未知的情况,以到达时间差为系统观测量,提出一种基于误差约束等式的联合估计声波信号传播速度和目标源位置的闭式解定位算法。算法需要分两步进行。第1步通过引入辅助变量,将非线性观测方程转化为伪线性方程进行处理,求得目标源位置以及信号传播速度的初始估计解;第2步根据初始估计解的估计误差所服从的等式约束,构造新的优化模型,再用拉格朗日乘子法进行求解。推导了算法的联合估计均方误差,从理论上证明了其可以达到相应的克拉美罗界。通过数值仿真验证了估计均方误差的理论分析,并与现有算法进行仿真比较,证明了所提算法与现有算法相比具有优越性。
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关键词
多基地
声纳
定位
信号传播速度
到达时间差
拉格朗日乘子法
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职称材料
题名
未知信号传播速度下存在时钟同步和传感器误差的多基地定位算法
被引量：
4
1
作者
孙霆
王威
陈鹏
高婧洁
机构
长安大学信息工程学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2124-2133,共10页
基金
陕西省创新能力支撑计划项目(No.2022TD-41)
陕西省自然科学基础研究计划资助(No.2023-JCQN-0743)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.300102243101,No.300102243401)。
文摘
现有未知信号传播速度场景下的多基地定位算法在实际场景中受地形、遮挡等因素影响可能无法利用直接路径获取测量值.同时,这些算法引入了较多辅助变量,在相对较少数目发射站和接收站场景下也无法实现定位.为了弥补这些不足,本文对未知信号传播速度下存在时钟同步误差和传感器位置误差的多基地定位问题开展研究,并提出一种新的闭式算法.所提算法包含两个阶段,第一阶段利用发射站-目标-接收站这一间接路径的时延观测量,基于单一辅助变量构建矩阵方程,随后通过加权最小二乘技术给出初始解.第二步利用未知参数与单一额外变量的关系修正初始估计值,进一步提升定位精度.理论分析表明所提算法在适度的误差条件下可实现克拉美罗下界(Cramer Rao Lower Bound, CRLB),且在较少数目发射站和接收站场景下仍可实现目标位置和信号传播速度估计.仿真实验进一步验证了理论分析,同时表明所提算法定位精度优于现有算法.
关键词
未知信号传播速度
多基地定位
时钟同步误差
传感器位置误差
闭式算法
克拉美罗下界
Keywords
unknown signal propagation speed
multistatic localization
time synchronization errors
sensor position errors
closed-form solution
Cramer Rao lower bound
分类号
TN971.5 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
信号传播速度未知下水下多基地声纳定位算法
被引量：
6
2
作者
范超
王鼎
杨宾
尹洁昕
机构
郑州大学网络空间安全学院
战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院
国家数字交换系统工程技术研究中心
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期637-652,共16页
基金
国家自然科学基金项目(62071029、61772548、61901526、62171469)
河南省科技攻关项目(192102210092)
战略支援部队信息工程大学科研发展基金项目(F4108、F4109)。
文摘
针对水下多基地声纳定位系统中声波信号传播速度未知的情况,以到达时间差为系统观测量,提出一种基于误差约束等式的联合估计声波信号传播速度和目标源位置的闭式解定位算法。算法需要分两步进行。第1步通过引入辅助变量,将非线性观测方程转化为伪线性方程进行处理,求得目标源位置以及信号传播速度的初始估计解;第2步根据初始估计解的估计误差所服从的等式约束,构造新的优化模型,再用拉格朗日乘子法进行求解。推导了算法的联合估计均方误差,从理论上证明了其可以达到相应的克拉美罗界。通过数值仿真验证了估计均方误差的理论分析,并与现有算法进行仿真比较,证明了所提算法与现有算法相比具有优越性。
关键词
多基地
声纳
定位
信号传播速度
到达时间差
拉格朗日乘子法
Keywords
multistatic sonar localization
signal propagation speed
time difference of arrival
Lagrange multiplier method
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
未知信号传播速度下存在时钟同步和传感器误差的多基地定位算法
孙霆
王威
陈鹏
高婧洁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
信号传播速度未知下水下多基地声纳定位算法
范超
王鼎
杨宾
尹洁昕
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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