时差定位系统的缩比实验原理分析*
2012-06-12姚山峰熊瑾煜
传感技术学报 2012年7期
姚山峰,贺 青,熊瑾煜
(盲信号处理国家重点实验室,成都610041)
无源时差定位是一种高精度的定位体制,它利用多个传感器接收来波信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)和辐射源位置之间存在的几何关系来对目标定位,具有高度的隐蔽性、广泛的实用性和精确的目标识别特性等优势[1-2]。目前,时差定位技术的应用领域越来越广泛,在军事、工业、气象、移动通信和无线传感器定位等领域中发挥着重要作用。近年来,国内外关于时差定位的研究很多,取得了大量成果。根据时差测量值得到的定位方程组具有非线性特点,通常需要先将其转化为线性方程组之后进行求解。文献[1]采用二重最小二乘算法给出了定位方程组的非迭代闭式解,在时差测量误差比较小时,具有最优估计性能,但随着时差测量误差的增加,该算法性能迅速下降。泰勒级数展开算法[2]是求解非线性方程的有效方法,具有精度高、鲁棒性强等特点。但是它要求迭代运算的初始值必须具有一定的准确度才能够保证比较快的收敛速度,而且算法是否收敛与初始值有关。文献[3]使用最小二乘算法估计目标初始位置,然后通过泰勒迭代算法得到目标真实值,该算法既具有泰勒级数展开算法精度高、鲁棒性强的优点,又克服了泰勒级数展开算法在某些条件下无法收敛的缺点。文献[4]对多信号交叠环境下的时差定位算法进行了研究。文献[5]指出时差定位系统的定位精度与站址误差及时差测量误差,目标与观测站之间几何位置等因素有关,文献[6-8]针对平面时差定位与三星时差定位精度问题,讨论了目标位置、观测站位置、时间测量误差和观测站站址误差对定位精度的影响。……
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