基于目標(biāo)到達角（Angle of Arrival,AOA）測量的定位方法是目前研究最廣泛的定位方法之一。傳統(tǒng)的基于陣列測向的定位方法通常利用目標(biāo)來波方向的一維角度測量估計目標(biāo)的二維位置,而在更具有實際應(yīng)用價值的三維定位中,則需要利用二維陣列同時估計出目標(biāo)的方位角和俯仰角。這不僅會增加定位成本,而且在陣列部署以及陣元校準(zhǔn)等問題上也更加復(fù)雜。因此,本文研究了利用一維角度測量對目標(biāo)進行三維定位的方法,主要內(nèi)容如下:1.從線性陣列出發(fā),通過分析三維空間中的目標(biāo)與線性陣列之間的幾何位置關(guān)系,建立了一個新的線陣測角模型。與傳統(tǒng)的線陣測量模型相比,利用該模型下的一維角度測量值可以實現(xiàn)對二維場景和三維場景下目標(biāo)的精準(zhǔn)定位,能夠?qū)崿F(xiàn)對基于AOA測量的二維和三維定位模型的統(tǒng)一表述。并且,當(dāng)目標(biāo)與所有陣列位于同一平面時,在該模型下對目標(biāo)進行二維定位與傳統(tǒng)的基于AOA測量的定位方法等效。在此基礎(chǔ)上,針對二維定位中傳統(tǒng)定位方法對一維角度測量取正切會導(dǎo)致180?方向模糊的問題,本文提出了一種基于正性約束的交叉定位方法,消除了由該問題產(chǎn)生的定位虛假點,提高了定位精度。2.針對目標(biāo)位于三維空間中的情況,本文基于一維角... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 陣列測向技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無源定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作及章節(jié)安排
第二章 統(tǒng)一的測角模型和正性約束定位方法
    2.1 問題模型
        2.1.1 一維角度的測量模型
        2.1.2 基于一維角度測量的二維定位模型
    2.2 基于正性約束的交叉定位方法
        2.2.1 基于正性約束的最小二乘算法
        2.2.2 復(fù)雜度分析
    2.3 仿真結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 一維測角三維定位模型與CRLB分析
    3.1 問題描述
    3.2 與傳統(tǒng)AOA測量模型的關(guān)系
    3.3 克拉美勞界
        3.3.1 一般情況下的CRLB推導(dǎo)
        3.3.2 極端情況下病態(tài)的CRLB分析
        3.3.3 特定應(yīng)用場景中簡化的CRLB分析
    3.4 仿真結(jié)果及分析
        3.4.1 不同傳感器位置及線陣擺放方式對定位CRLB的影響分析
        3.4.2 不同傳感器位置及線陣擺放方式對定位GDOP的影響分析
        3.4.3 與傳統(tǒng)AOA定位CRLB的比較
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于半正定松弛的一維測角三維定位方法
    4.1 問題描述
    4.2 偽線性加權(quán)最小二乘定位方法
        4.2.1 偽線性近似
        4.2.2 最優(yōu)權(quán)向量的選擇
    4.3 基于半正定松弛的定位方法
        4.3.1 代價函數(shù)與約束條件的半正定松弛方法
        4.3.2 復(fù)雜度分析
    4.4 仿真結(jié)果及分析
        4.4.1 最小二乘定位方法的仿真
        4.4.2 半正定規(guī)劃定位方法的仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于一維角度測量的三維定位快速算法
    5.1 問題描述
    5.2 交替迭代定位方法
        5.2.1 交替迭代原理
        5.2.2 迭代步驟
        5.2.3 最優(yōu)權(quán)向量選擇
    5.3 高斯-牛頓算法
        5.3.1 最大似然解
        5.3.2 初始點的選擇
    5.4 復(fù)雜度分析
    5.5 仿真結(jié)果分析
        5.5.1 收斂路徑仿真
        5.5.2 定位性能仿真
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3460168