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无需辅助变量约束总体最小二乘时差定位算法
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作者 骆卉子 《现代雷达》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法... 已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法,无需处理任何辅助变量。该算法将新定位方程中观测矩阵和观测向量的每一列表示为矩阵与时差测量误差向量乘积的形式,从而将时差定位问题转化为约束总体最小二乘问题,最后通过牛顿法求得定位解。仿真结果表明,该提算法性能逼近克拉美罗下界且相对已有典型连续定位算法定位性能更好。 展开更多
关键词 定位 时差 辅助变量 约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘的泰勒级数定位算法 被引量:3
2
作者 陆剑锋 谢胜东 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第12期256-260,272,共6页
目前基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的无线定位算法既不能在基于距离平方差(Squared Range Difference,SRD)的误差平方和最小模型中获得总体最小二乘准则下的全局最优解,也不能在基于距离差(Range Difference,RD)的... 目前基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的无线定位算法既不能在基于距离平方差(Squared Range Difference,SRD)的误差平方和最小模型中获得总体最小二乘准则下的全局最优解,也不能在基于距离差(Range Difference,RD)的误差平方和最小模型中获得普通最小二乘准则下的全局最优解。将泰勒级数法与约束总体最小二乘法(Constraint Total Least Square,CTLS)相结合,提出一种基于约束总体最小二乘的泰勒级数定位算法(CTLS Taylor)。利用CTLS方法获得目标节点的粗估计位置,并将该位置作为泰勒级数展开法的初始点,通过迭代,获得目标节点的精估计位置。仿真结果表明,CTLS Taylor算法不仅能够获得与QCLS Taylor算法相同的定位精度,而且迭代次数有了明显减少;同时与CTLS定位算法相比,当测量噪声较高时,CTLS Taylor算法的定位精度更高。 展开更多
关键词 无线定位 泰勒级数 约束总体最小二乘准则 到达时间差
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约束总体最小二乘在点云拼接中的应用 被引量:12
3
作者 陈玮娴 袁庆 陈义 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第2期137-141,共5页
在两站点云拼接的大角度空间直角坐标转换问题中,由于拟合靶标球心坐标值在两套扫描测站坐标系下均存在误差,提出基于约束总体最小二乘的点云拼接方法,建立附有约束条件的变量中的误差模型,对观测向量和系数阵同时进行修改。经算例证明... 在两站点云拼接的大角度空间直角坐标转换问题中,由于拟合靶标球心坐标值在两套扫描测站坐标系下均存在误差,提出基于约束总体最小二乘的点云拼接方法,建立附有约束条件的变量中的误差模型,对观测向量和系数阵同时进行修改。经算例证明,与传统的约束最小二乘法相比,可得到更加合理的模型和更高精度的参数解。 展开更多
关键词 点云 拼接 变量中的误差 约束最小二乘 约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘算法的接地网故障诊断新模型 被引量:9
4
作者 张英娇 罗先觉 +1 位作者 牛涛 刘利强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期110-115,共6页
针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀... 针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀倍数的相近程度,从而建立了接地网故障诊断的增广线性模型,同时运用基于奇异值分解法分解的最佳降秩逼近定理解决模型中方程组等式两端的不相容性.为校正诊断模型中存在的扰动对诊断结果的影响,采用了基于约束总体最小二乘算法的优化算法,对明晰支路和模糊支路分别迭代,在已知设计模型与实际支路敷设有偏差的情况下得出了较为满意的解.仿真计算结果验证了所提方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 接地网 故障诊断 腐蚀 最佳降秩逼近定理 约束总体最小二乘算法
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基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法 被引量:16
5
作者 赵拥军 赵勇胜 赵闯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2336-2343,共8页
针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题... 针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。 展开更多
关键词 无源定位 到达角度和时差 单站 外辐射源 正则化约束总体最小二乘
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一种鲁棒的约束总体最小二乘无源定位算法 被引量:4
6
作者 吴昊 陈树新 +1 位作者 侯志强 霍辰杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1114-1118,共5页
为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁... 为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁棒极值函数,将鲁棒CTLS问题转化为对等价权函数的设计问题,并根据丹麦法构建了等价权函数.理论分析表明,RCTLS算法能够有效识别异常误差,并降低异常测量数据的权值以减小其对定位结果的影响.仿真结果显示,存在异常误差时,RCTLS算法能够获得理想的定位估值,具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 无源定位 约束总体最小二乘估计 鲁棒估计 等价权函数
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MIMO雷达约束总体最小二乘改进算法 被引量:2
7
作者 曲毅 廖桂生 +1 位作者 李军 姜晖 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期319-322,共4页
针对多输入多输出MIMO雷达目标定位系统中基于最小二乘算法的AOA定位精度低的缺点,分析出造成这一缺点的原因是系数矩阵存在误差。进而利用系数矩阵误差存在相关性的特点,提出用约束总体最小二乘法进行目标定位,推导了定位均方误差公式... 针对多输入多输出MIMO雷达目标定位系统中基于最小二乘算法的AOA定位精度低的缺点,分析出造成这一缺点的原因是系数矩阵存在误差。进而利用系数矩阵误差存在相关性的特点,提出用约束总体最小二乘法进行目标定位,推导了定位均方误差公式。计算机仿真证明该方法比普通最小二乘法具有更好的定位性能。 展开更多
关键词 MIMO雷达 约束总体最小二乘 AOA 定位
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三维非线性基准转换的加权和加约束总体最小二乘解算模型 被引量:5
8
作者 陆珏 陈义 郑波 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期129-134,共6页
介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进... 介绍三维空间坐标非线性转换的加权总体最小二乘(WTLS)和加约束总体最小二乘(CTLS)解算模型。以方向余弦为未知参数,旋转矩阵的正交性为约束条件,由于转换模型的系数矩阵和观测向量都是可能存在误差的随机量,因此采用WTLS和CTLS方法进行计算。通过模拟和实测数据的计算分析,验证了该方法的有效性,解算的转换参数精度得到提高。 展开更多
关键词 大旋转角 正交矩阵 三维基准转换 加权总体最小二乘 约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘方法的联合TDOA/GROA信号源定位算法 被引量:3
9
作者 刘艳芳 杨育捷 《电光与控制》 北大核心 2015年第12期93-97,共5页
为了提高无源定位的准确度,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的联合到达时间差(TDOA)和到达增益比(GROA)的定位算法。首先联合TDOA/GROA测量值建立伪线性方程,考虑到伪线性方程中系数噪声的相关性,采用CTLS方法对其进行建模,用拉格... 为了提高无源定位的准确度,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的联合到达时间差(TDOA)和到达增益比(GROA)的定位算法。首先联合TDOA/GROA测量值建立伪线性方程,考虑到伪线性方程中系数噪声的相关性,采用CTLS方法对其进行建模,用拉格朗日乘子法和牛顿迭代法联合求解。仿真结果表明,噪声比较小时,该方法逼近克拉美-罗(CRLB)下限。在噪声比较大时,相比两步加权最小二乘方法具有更好的定位准确度。随着参数c/w的增大,该算法的定位均方误差也要小于两步加权最小二乘方法。 展开更多
关键词 信号源定位 到达时间差 到达增益比 约束总体最小二乘 牛顿迭代
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基于约束总体最小二乘算法的全极化散射中心参数估计 被引量:1
10
作者 刘涛 黄高明 +1 位作者 王雪松 肖顺平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1913-1918,共6页
本文以散射中心的指数衰减和模型(Damped Exponentials,DE)为基础将全极化散射中心的参数提取问题转化为全极化信息融合的约束总体最小二乘(Constrained Total Least Squares,CTLS)算法问题,据此计算出全部散射中心的距离参数和类型参数... 本文以散射中心的指数衰减和模型(Damped Exponentials,DE)为基础将全极化散射中心的参数提取问题转化为全极化信息融合的约束总体最小二乘(Constrained Total Least Squares,CTLS)算法问题,据此计算出全部散射中心的距离参数和类型参数,然后利用最小二乘法求解全极化测量方程,得到每个散射中心的复幅度信息,从而获得每个散射中心的散射矩阵,其中散射矩阵与类型参数是密切相关的.然后分析了其中参数估计的精度问题,针对极化通道噪声方差的不同提出了相应的改进算法.最后进行了仿真,并与单极化散射中心估计参数作了对比,结果证实了该方法的有效性,为雷达极化信息与散射中心的有效融合提供了新方法. 展开更多
关键词 约束总体最小二乘(CTLS) 全极化散射中心 指数衰减和模型
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基于约束总体最小二乘的单站DOA/TDOA联合误差校正与定位算法 被引量:19
11
作者 左燕 陈志猛 蔡立平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1317-1323,共7页
多基外辐射源雷达定位系统受系统偏差影响较大。该文针对多基外辐射源雷达到达角度(DOA)和到达时差(TDOA)联合定位系统,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的无源定位和误差校正算法。首先引入辅助变量,将DOA和TDOA非线性观测方程进行... 多基外辐射源雷达定位系统受系统偏差影响较大。该文针对多基外辐射源雷达到达角度(DOA)和到达时差(TDOA)联合定位系统,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的无源定位和误差校正算法。首先引入辅助变量,将DOA和TDOA非线性观测方程进行线性化处理。考虑伪线性化后定位方程中噪声矩阵各分量统计相关特性,将无源定位与误差校正联合优化问题建立为CTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解。在此基础上,考虑辅助变量与目标位置的关联性,设计关联最小二乘算法改进目标位置估计值,采用后验迭代方法进一步提高系统偏差估计精度。最后推导了算法的理论误差。仿真结果表明:该算法能够有效地估计目标位置和系统偏差。 展开更多
关键词 无源定位 误差校正 多基外辐射源雷达 到达角度和时差 约束总体最小二乘
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附有等式约束的加权总体最小二乘平差方法 被引量:6
12
作者 王乐洋 《东华理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第2期245-248,共4页
等式约束可以充分利用已有的先验信息和观测信息,使参数在满足平差主模型的同时吻合所建立的等式约束先验信息。针对目前附有等式约束的总体最小二乘平差方法都是观测值与系数矩阵独立、等精度的情况,推导了附有随机等式约束和固定等式... 等式约束可以充分利用已有的先验信息和观测信息,使参数在满足平差主模型的同时吻合所建立的等式约束先验信息。针对目前附有等式约束的总体最小二乘平差方法都是观测值与系数矩阵独立、等精度的情况,推导了附有随机等式约束和固定等式约束的加权总体最小二乘平差方法的计算公式和精度评定公式,对于附有等式约束的总体最小二乘方法在实际测量数据处理中的应用具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 等式约束 加权总体最小二乘平差 随机模型 随机约束 固定约束
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约束总体最小二乘空间配准算法 被引量:8
13
作者 胡雷 林岳松 郭云飞 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第10期5-8,共4页
相对于单个雷达而言,组网雷达能显著提高其融合系统的性能,但是在随机误差较大情况下,由于空间配准精度往往较低,其融合性能会显著下降。在忽略模型线性化误差的情况下,分析出这一缺点出现的原因是量测方程的系数矩阵中存在误差,进而利... 相对于单个雷达而言,组网雷达能显著提高其融合系统的性能,但是在随机误差较大情况下,由于空间配准精度往往较低,其融合性能会显著下降。在忽略模型线性化误差的情况下,分析出这一缺点出现的原因是量测方程的系数矩阵中存在误差,进而利用系数矩阵误差存在统计相关性的特点,提出一种基于地心地固坐标系(ECEF)的约束总体最小二乘算法进行空间配准。仿真结果表明该方法比最小二乘、广义最小二乘算法具有更高的配准精度和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 雷达组网 空间配准 融合 约束总体最小二乘
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非负约束总体最小二乘问题
14
作者 陈务深 《南京化工大学学报》 1996年第4期111-115,共5页
在第一部分中,提出了非负约束总体最小二乘问题,即利用总体最小二乘思想处理问题Ax=bx≥0{;在第二部分中给出了非负约束最小二乘问题解集的结构和扰动分析。
关键词 总体最小二乘 非负约束 最小二乘
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附不等式约束的总体最小二乘迭代算法 被引量:3
15
作者 汪奇生 杨根新 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第12期1100-1104,共5页
基于惩罚函数和测量平差中权的思想,提出了附不等式约束的总体最小二乘平差模型,即利用惩罚函数对不等式约束方程构造约束权,通过零权和无限权将不等式约束转换为等式约束,从而将不等式约束平差准则转化为传统的测量平差准则。同时,根... 基于惩罚函数和测量平差中权的思想,提出了附不等式约束的总体最小二乘平差模型,即利用惩罚函数对不等式约束方程构造约束权,通过零权和无限权将不等式约束转换为等式约束,从而将不等式约束平差准则转化为传统的测量平差准则。同时,根据非线性最小二乘平差理论,用构造结构矩阵的方法来顾及系数矩阵的结构性,推导了附不等式约束的总体最小二乘迭代算法。该算法迭代格式与传统的间接平差类似,只需经过若干次迭代便能得到最优解。 展开更多
关键词 不等式约束 EIV模型 总体最小二乘 迭代算法 惩罚函数
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等式约束病态总体最小二乘模型的正则化解及其精度评定 被引量:3
16
作者 嵇昆浦 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第12期1304-1309,共6页
利用平差参数间合理的先验信息能够显著提高解的精度。在病态总体最小二乘模型的基础上,引入等式约束条件,建立等式约束病态总体最小二乘模型,构建该模型的约束正则化准则,并根据拉格朗日极值法导出参数的迭代解及方差-协方差阵,最后以... 利用平差参数间合理的先验信息能够显著提高解的精度。在病态总体最小二乘模型的基础上,引入等式约束条件,建立等式约束病态总体最小二乘模型,构建该模型的约束正则化准则,并根据拉格朗日极值法导出参数的迭代解及方差-协方差阵,最后以数值算例和病态测边网算例验证公式的正确性。结果表明,新方法通过正则化准则能改善法矩阵的病态性,且遵从EIV准则顾及系数阵的误差,同时还考虑参数间合理的先验信息,其解的精度得到显著提升。 展开更多
关键词 等式约束 病态问题 总体最小二乘 正则化
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基于约束总体最小二乘法的高分辨正弦信号频率估计方法
17
作者 向前 林春生 龚沈光 《声学技术》 CSCD 2004年第z1期175-177,共3页
分析了噪声背景下实谐波过程ARMA模型系数之间的对称性,并以此为约束条件加入ARMA谱估计方法的求解过程中,从而提出了一种改进的正弦信号频率估计方法.理论分析与计算机仿真表明,对于低信噪比条件下的正弦信号参量估计,这一算法的精度... 分析了噪声背景下实谐波过程ARMA模型系数之间的对称性,并以此为约束条件加入ARMA谱估计方法的求解过程中,从而提出了一种改进的正弦信号频率估计方法.理论分析与计算机仿真表明,对于低信噪比条件下的正弦信号参量估计,这一算法的精度与稳定性都优于仅使用总体最小二乘法(SVD-TLS)的ARMA谱估计方法. 展开更多
关键词 约束广义逆 总体最小二乘 谐波恢复 弱信号检测
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总体最小二乘拟合的盖氏圆盘信源数估计法 被引量:7
18
作者 蔡进 刘春生 +1 位作者 陈明建 魏民 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第10期1332-1337,共6页
针对调整因子设置不当造成在信源数估计时盖氏圆盘法(Gerschgorin Disks Estimation,GDE)性能下降的问题,提出一种基于总体最小二乘拟合的盖氏圆盘法(Total Least Squares-Gerschgorin Disks Estimation,TLS-GDE)。该方法以圆盘半径作... 针对调整因子设置不当造成在信源数估计时盖氏圆盘法(Gerschgorin Disks Estimation,GDE)性能下降的问题,提出一种基于总体最小二乘拟合的盖氏圆盘法(Total Least Squares-Gerschgorin Disks Estimation,TLS-GDE)。该方法以圆盘半径作为拟合点进行直线拟合,若拟合点含信号圆盘半径,则拟合偏差较大,利用这一特性制定了比值阶跃准则,进行信源数判决,解决了盖氏圆盘法对调整因子依赖的问题。最后,仿真结果表明,该方法鲁棒性较好,在低信噪比下性能要优于GDE算法,更具有实用价值。 展开更多
关键词 信源数估计 盖氏圆盘法 总体最小二乘拟合 调整因子 比值阶跃准则
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基于最小二乘的时差定位算法 被引量:7
19
作者 苏峰 王昌海 徐征 《雷达科学与技术》 2013年第6期621-625,632,共6页
时差测量方程是非线性双曲线方程,可以通过引入中间变量将其转化为线性方程,对近年来国内外学者关于这种方法的时差定位算法进行了总结。当已知测量误差的先验信息时,可以采用两步加权最小二乘法和约束加权最小二乘法,当测量误差的先验... 时差测量方程是非线性双曲线方程,可以通过引入中间变量将其转化为线性方程,对近年来国内外学者关于这种方法的时差定位算法进行了总结。当已知测量误差的先验信息时,可以采用两步加权最小二乘法和约束加权最小二乘法,当测量误差的先验信息未知时,还可以采用约束总体最小二乘的方法。在求解约束最小二乘问题时,采用常规的拉格朗日法计算复杂、运算量大,而采用高斯-牛顿法不仅可以大为降低运算量,还能提高解的精度和稳定性。此外,对约束加权最小二乘法和约束总体最小二乘法之间的关系进行了探讨,得到了它们等价性的条件。 展开更多
关键词 时差 两步最小二乘 约束最小二乘 约束总体最小二乘
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一种基于最小化广义Rayleigh商的无源定位算法研究 被引量:8
20
作者 徐征 曲长文 +1 位作者 王昌海 李炳荣 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2446-2450,共5页
为改善只测角无源定位的性能,提出了一种基于最小化广义Rayleigh商的无源定位算法.该算法利用扰动观测矩阵和扰动观测向量的乘性结构,将约束总体最小二乘问题转化为最小化广义Rayleigh商问题,从而只需对一对矩阵束进行广义特征值分解即... 为改善只测角无源定位的性能,提出了一种基于最小化广义Rayleigh商的无源定位算法.该算法利用扰动观测矩阵和扰动观测向量的乘性结构,将约束总体最小二乘问题转化为最小化广义Rayleigh商问题,从而只需对一对矩阵束进行广义特征值分解即可求得全局最优定位解.仿真结果表明所提算法性能稳健且计算量较小,定位收敛精度逼近克拉美罗限(CRLB),远优于最小二乘(LS)算法和总体最小二乘(TLS)算法,实用性强. 展开更多
关键词 无源定位 广义Rayleigh商 约束总体最小二乘 广义特征值分解 克拉美罗限
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