專利名稱：一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種室內(nèi)定位技術(shù)，特別是一種對帶未知無線信號波形的目標(非合
作目標)進行定位的方法。本發(fā)明通過利用已知無線信號源建立定位數(shù)據(jù)庫、并配合識別系統(tǒng)對帶未知無線信號波形的一個及多個目標定位(位置估計)，該定位方法既可以克服傳統(tǒng)定位方法受多徑傳播和非直達波傳播的負面影響，且接收器之間對時間的同步性要求也不高，是一種低成本的定位方法。
背景技術(shù)：
室內(nèi)定位在醫(yī)療衛(wèi)生、社會安全、公眾服務(wù)及商業(yè)運營等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。室內(nèi)定位可以提高醫(yī)療衛(wèi)生部門緊急服務(wù)和人員管理的現(xiàn)代化水平。在醫(yī)院員工面對突發(fā)情況時召集不到救助或看護人員不夠等情況下，對醫(yī)院的員工或被監(jiān)護的病員提供定位服務(wù)將起到?jīng)Q定性的作用；室內(nèi)定位還可以有效改善醫(yī)院的醫(yī)療條件、設(shè)備管理。較大醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備往往有成百上千件，從供應(yīng)中心到麻醉病人的護理設(shè)備，經(jīng)常需要知道各種設(shè)備的具體位置，若在緊急情況下不能準確知道設(shè)備所處的位置，將對救治病員十分不利甚至貽誤救治時機。室內(nèi)定位可以應(yīng)用于監(jiān)獄的管理，通過對犯人的位置信息的管理和實時跟蹤，可以有效的減少罪犯越獄的機會，荷蘭位于萊利斯塔德市內(nèi)的一座監(jiān)獄已經(jīng)在使用室內(nèi)定位系統(tǒng)；中國礦難時有發(fā)生，利用室內(nèi)定位系統(tǒng)進行煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)測監(jiān)控、自動控制與企業(yè)管理系統(tǒng)等方面的信息化建設(shè)工作，在發(fā)生礦難時可以動態(tài)掌握井下人員的分布及作業(yè)情況，進行人員精確定位，以便搶險救災(zāi)、安全救護。室內(nèi)定位還可以用于幼兒園管理幼兒或主題公園跟蹤兒童，日本已經(jīng)采用無線定位系統(tǒng)跟蹤孩童方位，防止兒童走失或被人拐賣。通過室內(nèi)定位對貴重資產(chǎn)進行定位跟蹤，將給珠寶公司、博物館、銀行等帶來巨大的益處。另外，室內(nèi)定位還可以應(yīng)用于車庫中車輛的管理以及大型工廠車間貨物的管理。將室內(nèi)定位進行擴展，將定位、通信、計算機信息處理與控制等構(gòu)成一個有機整體，更有利于多種信息的融合。 室內(nèi)定位包括對帶已知波形信號的合作目標及帶未知波形信號的非合作目標的定位。目前常用的定位方法有測距定位方法、測距差定位方法、測角定位方法和聯(lián)合測距測角定位方法，這些定位方法均屬于參數(shù)化定位方法。此類方法要求距離、距離差、角度等參數(shù)與目標位置之間的函數(shù)關(guān)系是已知的。然而，在室內(nèi)環(huán)境中的非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號衰減規(guī)律復雜等因素的影響下，利用接收信號測量的距離、距離差、角度等參數(shù)不僅與目標位置有關(guān)，還與具體的室內(nèi)信號傳播環(huán)境有關(guān)。當具體的室內(nèi)信號傳播環(huán)境未知時，首先利用接收信號進行距離、距離差、角度等參數(shù)估計，然后再確定目標位置估計的參數(shù)化定位方法，其性能常常受到室內(nèi)環(huán)境中的非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號衰減規(guī)律復雜等因素的嚴重影響，而將這些因素當作負面因素并進行有效抑制的處理方法十分復雜，因此難以滿足實際應(yīng)用對低成本、高精度定位性能的需要。 針對上述缺陷，采用基于定位環(huán)境接收信號強度(RSS)數(shù)據(jù)庫的定位方法是一種利用信號傳播的強度特性進行非參數(shù)化定位的技術(shù)，這種非參數(shù)化定位技術(shù)的實施一般分
4為兩步，首先是采集所需定位區(qū)域內(nèi)多個設(shè)定地點的RSS數(shù)據(jù)，以建立RSS數(shù)據(jù)庫，每一個RSS數(shù)據(jù)對應(yīng)一個特定的位置；進行實時定位時則根據(jù)各信號接收器接收到的待定位目標信號的RSS參數(shù)，采用匹配方法從RSS數(shù)據(jù)庫中提取與之匹配的RSS參數(shù)，該RSS參數(shù)所對應(yīng)的位置即為待定位目標的位置。申請人在申請?zhí)枮?00910058721. 7、發(fā)明名稱為《基于無線信道頻域幅度響應(yīng)的匹配定位方法》的專利文獻中公開的技術(shù)即屬于此類技術(shù)。該技術(shù)在待定位目標上設(shè)置與建庫信號完全相同的信號源，利用各個接收器與待定位目標之間無線傳播時信道頻域幅度響應(yīng)的空間差異性對信號源進行定位；雖然克服了傳統(tǒng)的參數(shù)化室內(nèi)無線定位技術(shù)受非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號衰減規(guī)律復雜等因素的影響，在一定程度上提高了定位精度；但該方法只能針對設(shè)有與建庫信號完全相同信號的合作目標進行定位，且只能確定待定位目標的位置、尤其對多目標而言則不能判定(斷)各具體目標的名稱(即不能區(qū)別不同的待定位目標)。目前針對帶未知波形信號的非合作目標的定位仍然采用傳統(tǒng)的參數(shù)化定位方法；因而仍存在受非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號衰減規(guī)律復雜等因素影響，以及定位成本高等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研究設(shè)計一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，利用由合作信號獲取的定位環(huán)境數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)確定非合作目標位置。達到不但能對非合作目標進行定位，而且能對各具體目標進行區(qū)別、判斷，以及提高對定位區(qū)域內(nèi)位置差異的敏感度，達到降低對時間的同步性要求及定位的成本，有效提高定位的準確性及定位精度，以便進行有效管理、跟蹤、監(jiān)控等目的。 本發(fā)明的解決方案是仍按背景技術(shù)的方法建立定位數(shù)據(jù)庫及設(shè)置信號接收器和相應(yīng)的監(jiān)視管理器(計算機)，并在此基礎(chǔ)上增設(shè)分別與各管理目標對應(yīng)的跟蹤信息數(shù)據(jù)庫；在各管理目標上增設(shè)可發(fā)射與定位數(shù)據(jù)庫信號相同頻率合成的信號和識別碼的定位芯片，各芯片發(fā)射的識別碼和信號被各接收器接收后送入計算機，其信號分別經(jīng)傅里葉變換處理確定其相應(yīng)的幅度譜，進而獲得各自空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)，再將其與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中記錄的無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)之間進行匹配處理，以其最優(yōu)匹配所對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)來確定待定位目標的位置估計、然后再通過其識別碼確定該位置處目標的名稱，最后通過可視化界面顯示出各目標的名稱及其所在位置的信息，從而實現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本發(fā)明方法包括 A、建立定位數(shù)據(jù)庫按背景技術(shù)建立定位數(shù)據(jù)庫，即首先設(shè)定各個信號接收器和各個節(jié)點(定位點)在由這些節(jié)點構(gòu)成的定位網(wǎng)格中相對于各信號接收器的位置；然后在其中的1個節(jié)點上放置一個建庫信號源，發(fā)射幅度譜具有歸一化線譜形狀的建庫信號，各個信號接收器接收到該信號之后，分別對其進行傅里葉變換處理，由此確定網(wǎng)格中該信號源所處節(jié)點與各個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)的一條參數(shù)，該條參數(shù)與該節(jié)點在定位網(wǎng)格中相對于各信號接收器的位置參數(shù)一并作為該節(jié)點的定位參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中；此后，重復上述操作，采用同一建庫信號，依次確定網(wǎng)格中其余各個節(jié)點分別與所有接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)的對應(yīng)參數(shù)，并與各個節(jié)點相對于各信號接收器的位置參數(shù)組合成相應(yīng)節(jié)點的定位參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中，從而建成本發(fā)明定位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；
5
B、在各管理目標設(shè)置定位芯片并將其信息參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫在各定位芯片上設(shè)置 可發(fā)射與建庫信號相同頻率合成的信號源、以及在各定位芯片上分別設(shè)定識別碼；然后將 各定位芯片分別置于各管理目標上，同時將各識別碼及所對應(yīng)管理目標的名稱亦作為各目 標的一組跟蹤信息分別存入另一數(shù)據(jù)庫內(nèi)、備用； C、確定管理目標所在的位置當各接收器收到任一管理目標的芯片發(fā)出的信息參 數(shù)后，分別對其中的信號數(shù)據(jù)進行傅里葉變換處理、確定各接收器所接收信號的幅度譜，進 而獲得各自空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)，再將其與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中記錄的無線傳播信道的 空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)之間進行匹配處理，最優(yōu)匹配的無線傳播信道的空域頻 域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中所對應(yīng)的空間位置、即為該目標的位置；然后 再通過芯片所發(fā)信息中的識別碼與跟蹤信息數(shù)據(jù)庫中的識別碼比對、其中含有與芯片相同 識別碼參數(shù)所對應(yīng)的目標名稱即為該管理目標的名稱，從而又確定了該位置處管理目標的 名稱； D、顯示各管理目標的當前位置各接收器同時依次鎖定其余各管理目標，并按C 步驟自動處理，從而確定各管理目標當前所在位置，并在可視化界面上顯示出所有目標名 稱及其所處位置的信息；然后進行下一循環(huán)各目標的定位及顯示。 所述在各定位芯片上設(shè)置可發(fā)射與建庫信號相同頻率合成信號源的信號為
『 <formula>formula see original document page 6</formula>
其中，f。為目標信號源發(fā)射信號的第"個線譜的頻點，"為線譜數(shù)；a 。是第" 個線譜的隨機幅度；P 是第"個線譜的隨機初相。
所述各接收器接收到目標信號源發(fā)射的信號為 <formula>formula see original document page 6</formula>
t為信號源發(fā)射信號的持續(xù)時間、t = 1，2，…，T，n為接收器的個數(shù)、n = 1，2，，
N;v(t)是管理目標發(fā)射的(未知)波形信號；Pu是管理目標的未知位置；Pn是第n個接收 器所在的位置；h(t， pn， pu)是無線信道響應(yīng)函數(shù)。 所述分別對接收的信號數(shù)據(jù)進行傅里葉變換處理、確定各接收器所接收信號的幅 度譜；其幅度譜為 <formula>formula see original document page 6</formula>
其中f。是建庫信號源發(fā)射信號的第"個線譜的頻點、"=1，2，…，W， H(f。， Pn，Pu)是無線信道響應(yīng)函數(shù)h(t，Pn，Pu)的傅里葉變換；V(f。)是管理目標發(fā)射的未知波形 信號V(t)的傅里葉變換。 所述確定各管理目標與各個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅 度響應(yīng)是 其中<formula>formula see original document page 6</formula>
所述確定管理目標的位置估計，各個接收器接收信號的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)與定位數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)各條數(shù)據(jù)記錄中的無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響 應(yīng)之間進行的匹配是 e(附)=f; i g(厶,&, P ,& ， &) 其中，n是接收器的個數(shù)，m是定位數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄條數(shù)、m二 1，2，…，M，Pm是 網(wǎng)格中的節(jié)點位置；當 pm = pu時、Q(m)取得最大值，即為最優(yōu)匹配。 本發(fā)明由于利用背景技術(shù)的方法建立定位數(shù)據(jù)庫及設(shè)置信號接收器和相應(yīng)的監(jiān) 視管理器(計算機)，并在此基礎(chǔ)上增設(shè)分別與各管理目標對應(yīng)的跟蹤信息數(shù)據(jù)庫；在各管 理目標上增設(shè)可發(fā)射與定位數(shù)據(jù)庫信號相同頻率合成的信號和識別碼的定位芯片，各芯片 發(fā)射的識別碼和信號被各接收器接收后送入計算機處理，處理后的數(shù)據(jù)再與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中 對應(yīng)的參數(shù)進行最優(yōu)匹配，以確定目標的位置；再通過其識別碼確定該位置處目標的名稱； 最后通過可視化界面顯示出各管理目標的名稱及其所在位置的信息。本發(fā)明方法由于不需 要知道管理目標發(fā)射的信號波形，因此可對非合作的管理目標進行多目標定位并能確定各 目標的名稱；又因利用了待定位目標與定位系統(tǒng)中各個信號接收器之間多徑傳播和非直達 波傳播的空間差異性，所以還可以克服多徑傳播和非直達波傳播對待定位目標的位置估計 的負面影響。因而，本發(fā)明具有可對非合作的管理目標進行多目標定位并能區(qū)別各具體目 標，有效提高了對定位區(qū)域內(nèi)位置差異的敏感度和定位的準確性及定位精度，降低了對時 間的同步性要求及定位的成本等特點。


圖1為本發(fā)明方法流程示意圖(方框圖)。
具體實施例方式
以位于長7米寬6米的室內(nèi)待定位目標的二維定位為例，4個信號接收器Pl、 p2、 P3、P4分別設(shè)于坐標等于(0. 25， 0. 25) 、 (0. 25， 5. 75) 、 (6. 75， 5. 75)和(6. 75， 0. 25)的點上， 單位均為米(m);而在整個室內(nèi)按0. 5X0. 5米間隔設(shè)置采樣點、共143個節(jié)點；
A.建立定位數(shù)據(jù)庫利用由成都無線龍通訊科技有限公司生產(chǎn)的ZigBee定位開 發(fā)系統(tǒng)(產(chǎn)品規(guī)格為C51RF-CC2431-ZDK)來建立數(shù)據(jù)庫。即在定位網(wǎng)格的節(jié)點坐標(0.5， 0. 5)上放置一個發(fā)射信號為 順=丄,
的建庫信號源S，
256其中t = 1，2，…，256= !]sin(2;r/J +《)表示由256個線譜合成的信號；
頻點f 。 = " /512， w為線譜數(shù)、即256個頻點值為0. 0020、0. 0039、0. 0059、 . . . 、0. 5 ;而 256個線譜的幅度譜S(f。) =0.5(即各幅度譜均為常數(shù)0.5); 各信號接收器接收的的信號為W，P",(0.5，0.5))^(O(S)雄,Pn，(O.5,0.5》，其中，第
一個信號接收器Pi接收到的信號為
7
"0, (0.25， 0.25), (0.5， 0.5))=柳 緣(0.25,0.25), (0.5,0.5》 其中，t = 1，2， ".，256，h(t， (0. 25，0. 25) ， (0. 5，0. 5))為該建庫信號源與第一個 接收器Pi之間的無線信道響應(yīng)函數(shù)； 信號接收器p2、 p3、 p4因信號源位置相同亦分別接收到與其坐標(0. 25， 5. 75)、 (6. 75， 5. 75)和(6. 75， 0. 25)相應(yīng)的建庫信號；h(t，pn， (0. 5，0. 5))中，在p。為第2、3、4個 信號接收器的坐標時，則分別為該建庫信號源與第二、三、四個接收器之間的無線信道響應(yīng) 函數(shù)； 針對四個接收器接收到的信號分別進行傅里葉變換并通過 R(fu， pn， (0. 5，0. 5)) = H(fu， pn， (0. 5，0. 5))S(fu) = 0. 5H(fu， pn， (0. 5，0. 5)) 處理；對第一個接收器所接收信號的處理結(jié)果則為R(fu， (0. 25,0.25)， (0. 5，0.5)) =H(fu， (0. 25,0.25)， (0. 5， 0. 5)) S (O
=0.5H(fu， (0. 25,0.25)， (0. 5，0.5)) 其中"=1，2， ...，256，H(fu， (0.25，0.25)， (0. 5， 0. 5))為該建庫信號源與第
一個接收器P工之間的無線信道響應(yīng)函數(shù)h(t， (0.25,0.25)， (0.5，0.5))的傅里葉變換；
當pn為第二、三、四個接收器的坐標值時，則得到對相應(yīng)的接收器所接收信號的處 理結(jié)果；在H(f。，Pn， (0.5，0. 5))中，當n為2、3、4時，則分別為建庫信號源與相應(yīng)的接收器 之間的無線信道響應(yīng)函數(shù)的傅里葉變換；通過 G(X，p",(0.5,0.5)) J""""0'5,0.5))! ， (o = 1，2，…，256
256 ， 256
￡)((0.5,0.5)) = (Z|/f(/ffl,(0.25,0.25)，(0.5,0.5))|2 + 2|/f(/(y,(0.25,5.75),(0.5,0.5))|2 +
必=1 必=1
256 256"http://仏,(6.75，0.25),(0.5，0.5))|2 +力//(厶，(6.75,5.75),(0.5,0.5))|2)1/2 確定該建庫信號源與各接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響 應(yīng)；其中該建庫信號源與第一個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng) 為 在G(f。，Pn， (0.5,0. 5))中，當n為2、3、4時，則分別為該建庫信號源與第二、三、
四個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)；建庫信號源S的坐標位置
(0. 5，0. 5)與所得四組無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)一并組成定位數(shù)
據(jù)庫中與該坐標位置對應(yīng)的一條定位參數(shù)； 對定位網(wǎng)格中的其它節(jié)點重復上述操作，從而獲得定位數(shù)據(jù)庫中與143個定位點 對應(yīng)的143條定位參數(shù)； B.確定待定位目標每一個待定位目標均帶有一個由成都無線龍通訊科技有限 公司生產(chǎn)的無線定位芯片CC2431，在目標定位之前，計算機已針對加入該網(wǎng)的每個無線定 位芯片均事先初始化一個物理地址，由此管理目標根據(jù)各自所帶的無線定位芯片而相應(yīng)獲 得一個與物理地址相關(guān)聯(lián)的識別碼，不同管理目標可以通過相應(yīng)識別碼相互區(qū)別。
C.確定各接收器所接收的信號與管理目標之間的幅度譜 當進入待定位區(qū)域內(nèi)的目標發(fā)射出與建庫信號不相同的信號時，各信號接收器接 收到的信號為 P ， (A,少o )) = v(o p , (x0 ，少0 ))
256其中，t = 1，2，…，256， (x。， y。)為管理目標的坐標，v(O =sin(2;r// + / J ，
(y=l
頻點f。 = "/512， w為線譜數(shù)、艮卩256個頻點值為0. 0020、0. 0039、0. 0059、. 、0. 5， a 。
是第o個線譜的隨機幅度，在(O，l)范圍內(nèi)服從獨立的均勻分布，13 是第o個線譜的隨 機初相，在
為了進一步驗證本發(fā)明方法的準確性，采用本實施方式在室內(nèi)對1000個位于不 同位置的待定位目標作仿真測試，當用上述四個信號接收器及定位數(shù)據(jù)庫進行定位測量 時，其平均誤差為0. 19米，其中誤差小于0. 40米的達90%以上，當分別采用其中3個、2個 信號接收器進行定位測量時的平均定位誤差分別為0. 19米、0. 22米，前者誤差小于0. 40 米、后者誤差小于0. 50米的均達90%。 從上述驗證結(jié)果可以看出無論是采用4個、還是采用3個或2個信號接收器進行 定位的精度差別不大；就本實施方式而言，采用2個信號接收器進行定位，其準確性即可完 全滿足常規(guī)定位要求；因而，采用本發(fā)明方法在確保定位精度的條件下、還可有效降低定位
9的成本。
權(quán)利要求
一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，包括A、建立定位數(shù)據(jù)庫按背景技術(shù)建立定位數(shù)據(jù)庫，即首先設(shè)定各個信號接收器和各個節(jié)點在由這些節(jié)點構(gòu)成的定位網(wǎng)格中相對于各信號接收器的位置；然后在其中的1個節(jié)點上放置一個建庫信號源，發(fā)射幅度譜具有歸一化線譜形狀的建庫信號，各個信號接收器接收到該信號之后，分別對其進行傅里葉變換處理，由此確定網(wǎng)格中該信號源所處節(jié)點與各個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)的一條參數(shù)，該條參數(shù)與該節(jié)點在定位網(wǎng)格中相對于各信號接收器的位置參數(shù)一并作為該節(jié)點的定位參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中；此后，重復上述操作，采用同一建庫信號，依次確定網(wǎng)格中其余各個節(jié)點分別與所有接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)的對應(yīng)參數(shù)，并與各個節(jié)點相對于各信號接收器的位置參數(shù)組合成相應(yīng)節(jié)點的定位參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中，從而建成本發(fā)明定位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；B、在各管理目標設(shè)置定位芯片并將其信息參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫在各定位芯片上設(shè)置可發(fā)射與建庫信號相同頻率合成的信號源、以及在各定位芯片上分別設(shè)定識別碼；然后將各定位芯片分別置于各管理目標上，同時將各識別碼及所對應(yīng)管理目標的名稱亦作為各目標的一組跟蹤信息分別存入另一數(shù)據(jù)庫內(nèi)、備用；C、確定管理目標所在的位置當各接收器收到任一管理目標的芯片發(fā)出的信息參數(shù)后，分別對其中的信號數(shù)據(jù)進行傅里葉變換處理、確定各接收器所接收管理目標信號的幅度譜，進而獲得各自空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)，再將其與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中記錄的無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)之間進行匹配處理，最優(yōu)匹配的無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)參數(shù)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中所對應(yīng)的空間位置、即為該目標的位置；然后再通過芯片所發(fā)信息中的識別碼與跟蹤信息數(shù)據(jù)庫中的識別碼比對、其中含有與芯片相同識別碼參數(shù)所對應(yīng)的目標名稱即為該管理目標的名稱，從而又確定了該位置處管理目標的名稱；D、顯示各管理目標的當前位置各接收器同時依次鎖定其余各管理目標，并按C步驟自動處理，從而確定各管理目標當前所在位置，并在可視化界面上顯示出所有目標名稱及其所處位置的信息；然后進行下一循環(huán)各目標的定位及顯示。
2. 按權(quán)利要求1所述一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，其特征在于所 述在各定位芯片上設(shè)置可發(fā)射與建庫信號相同頻率合成信號源的信號為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，f 為目標信號源發(fā)射信號的第"個線譜的頻點，"為線譜數(shù)；a 是第"個 線譜的隨機幅度；P 是第"個線譜的隨機初相。
3. 按權(quán)利要求1所述一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，其特征在于所 述各接收器接收到相應(yīng)信號源發(fā)射的信號為<formula>formula see original document page 2</formula>其中t為信號源發(fā)射信號的持續(xù)時間、t = 1，2，…，T， n為接收器的個數(shù)、n = 1，2，…，N;V(t)是管理目標發(fā)射的波形信號；Pu是管理目標的未知位置；Pn是第n個接收器所在的位置；h(t， pn， Pu)是無線信道響應(yīng)函數(shù)。
4. 按權(quán)利要求1所述一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，其特征在于所述確定各接收器所接收管理目標信號的幅度譜；其幅度譜為<formula>formula see original document page 3</formula>其中f 是建庫信號源發(fā)射信號的第"個線譜的頻點、"=1，2，…，W， H(f。， pn，Pu)是無線信道響應(yīng)函數(shù)h(t， pn， pu)的傅里葉變換；V(f。)是管理目標發(fā)射的未知波形信 號V(t)的傅里葉變換。
5.按權(quán)利要求1所述一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，其特征在于所述確定各管理目標與各個接收器之間無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)是<formula>formula see original document page 3</formula>其中<formula>formula see original document page 3</formula>
6.按權(quán)利要求1所述一種信號波形未知的非合作目標無線定位的方法，其特征在于所述各個接收器接收信號的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)與定位數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)各條數(shù)據(jù)記錄中的無線傳播信道的空域頻域聯(lián)合歸一化幅度響應(yīng)之間進行的匹配是<formula>formula see original document page 3</formula>其中，n是接收器的個數(shù)，m是定位數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄條數(shù)、m = 1， 2，…，M， pm是網(wǎng)格 中的節(jié)點位置；當Pm二Pu時、Q(m)取得最大值，即為最優(yōu)匹配。
全文摘要
該發(fā)明屬于一種對室內(nèi)無線傳播的信號源進行定位的方法，包括按背景技術(shù)建立定位數(shù)據(jù)庫及設(shè)置信號接收器和監(jiān)視管理器，并增設(shè)與各管理目標對應(yīng)的跟蹤信息數(shù)據(jù)庫；同時在各管理目標上增設(shè)可發(fā)射與定位數(shù)據(jù)庫信號相同頻率合成的信號和識別碼的定位芯片。該發(fā)明對定位芯片所發(fā)信號處理后與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫進行最優(yōu)匹配以確定目標的位置、再經(jīng)其識別碼確定該位置處目標的名稱；最后顯示出各管理目標的名稱及其所在位置的信息。因而，本發(fā)明具有可對非合作的管理目標進行多目標定位并能區(qū)別各具體目標，有效提高了對定位區(qū)域內(nèi)位置差異的敏感度和定位的準確性及定位精度，降低了對時間的同步性要求及定位的成本等特點。
文檔編號G01S5/14GK101718860SQ200910216408
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者萬群, 郭賢生, 陳慧, 魏平, 黃際彥 申請人:電子科技大學