[发明专利]基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法

权利要求书

1.一种基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，初始化参数，其中，所述参数包括接收机个数、各接收机位置、采样间隔、各接收机通道上的噪声协方差矩阵、短时傅里叶变换的窗长度和步长以及霍夫变换参数；

步骤2，读取各接收机的量测，对量测进行采样，得到数个离散的量测向量；

步骤3，根据所述短时傅里叶变换的窗长度和步长，对所述量测向量进行短时傅里叶变换，得到各接收机的功率谱；

步骤4，对所述功率谱进行霍夫变换，得到发射源个数估计值、接收信号中每个线性调频信号成分在每个频率上的最大功率，估计出对应发射源发射信号的最大功率谱和对应的瞬时频率；

步骤5，应用基本分类算法，以所述发射源个数估计值为类别数，将所述瞬时频率分为所述类别数类；

步骤6，划分目标位置网格搜索区间、信号发射时间的网格搜索区间及信号长度的网格搜索区间；

步骤7，采用网格搜索的方法对发射源进行定位；包括以下流程：

步骤71，初始化已定位发射源个数；

步骤72，采用网格搜索的方法定位一个发射源；包括以下流程：

步骤721，设置代价初值；

步骤722，选择一个网格点作为发射信号的位置坐标、发射时间及发射信号长度，计算网格点的信号起始时间和终止时间，生成对应的时间区间；

步骤723，根据生成的所述时间区间，从所述瞬时频率中选择对应所述时间区间的频率值作为线性调频信号的瞬时频率估计值，从所述最大功率谱中选择对应所述时间区间的最大功率谱值；

步骤724，从数个所述量测向量中估计出定位的发射源的相同数量个线性调频信号的瞬时频率的估计值的均值；

步骤725，采用最小二乘法，通过参数拟合从所述均值中估计出定位的发射源发射的线性调频信号的初始频率和调频斜率；

步骤726，根据网格点和估计的线性调频信号参数，计算定位的发射源的代价函数值，其中，线性调频信号参数包括线性调频信号的初始频率和调频斜率；

步骤727，当所述代价函数值大于所述代价初值时，以所述代价函数值替代所述代价初值，将对应的网格点的位置坐标作为发射源的位置估计；

步骤728，判断数据平面上所有的网格点是否已经被遍历；

步骤729，当所有的网格未被全部遍历，流程回到步骤722；

步骤730，当所有的网格点被遍历，最终的发射源的位置估计为该发射源的定位结果；

步骤73，更新所述已定位发射源个数；

步骤74，判断所述已定位发射源个数与所述发射源个数估计值的大小；

步骤75，当所述已定位发射源个数不小于所述发射源个数估计值时，结束定位。

2.如权利要求1所述的基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法，其特征在于，所述步骤4中的所述霍夫变换应用hough和houghlines函数。

3.如权利要求1所述的基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法，其特征在于，所述步骤5中的所述基本分类算法为k-means分类算法。

4.如权利要求1所述的基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法，其特征在于，所述步骤7还包括以下流程：

步骤76，当所述已定位发射源个数小于所述发射源个数估计值时，流程回到所述步骤72。

5.如权利要求1所述的基于位置与波形参数联合估计的多发射源被动定位方法，其特征在于，所述步骤726包括以下流程：

根据发射信号的起始时间、信号长度及估计的线性调频信号参数构建匹配函数，其中，线性调频信号参数包括线性调频信号的初始频率和调频斜率；

将匹配函数在时间上离散化，得到离散后的匹配函数；

计算对应网格点的代价函数值。