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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：
1
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
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
2
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》
北大核心
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
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：
1
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
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
2
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
西安电子科技大学电子工程学院
出处
《电子学报》
北大核心
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—信号与信息处理]
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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
1
在线阅读
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职称材料
2
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》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
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