基於多維層析成像的被動無線定位跟蹤方法研究

《基於多維層析成像的被動無線定位跟蹤方法研究》是依託大連理工大學,由王潔擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於多維層析成像的被動無線定位跟蹤方法研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王潔

項目摘要

被動無線定位跟蹤技術是一種無需目標攜帶無線設備的新興定位技術，它利用目標對無線鏈路的遮蔽效應實現對目標位置的估計，從而使無線網路具備感知網路覆蓋範圍內目標位置的能力。該技術在安防、救援、戰場監測等目標不配合的領域有著廣泛的套用前景。但是，其在模型及算法等方面存在諸多亟待解決的問題，尤其在無線鏈路較稀疏的條件下定位性能較差，本課題擬對此展開研究。首先，研究稀疏無線網路中提高定位跟蹤性能的方法。提出將定位系統建模為多維層析成像問題，採用頻率及功率分集方法實現多維掃描提高鏈路利用效率；提出將位置估計問題建模為連續漸變稀疏信號重構問題，充分利用位置信息的空間域稀疏及時間域連續漸變特性，採用壓縮感知理論及貝葉斯估計方法實現定位跟蹤。其次，研究無線鏈路觀測信息的處理與建模方法，對噪聲抑制方法、鏈路與目標關係模型等進行研究。課題成果將顯著改善被動定位跟蹤性能，為其在無線網路中的套用提供理論基礎。

結題摘要

被動無線定位跟蹤技術是一種可以在目標不攜帶任何設備的條件下實現對目標定位的新技術，該技術在安防、救援、戰場監測等目標不配合的領域有著廣泛的套用前景。本課題針對被動無線定位中的觀測模型、位置估計算法等展開研究，實現了多維無線層析成像。在自然科學基金的資助下，課題組發表學術論文11篇，其中，SCI期刊長文論文10篇，所提出的具有輕計算複雜度的被動定位算法發表在期刊IEEE Trans. Industrial Electronic (IF 6.383 一區)，提出的多維無線層析方法發表在IEEE Trans. Vehicle Technology (IF 1.978 二區)，提出的具有高執行效率、低能耗的TOF成像方法發表在期刊IEEE Trans. Industrial Informatics (IF 4.708 一區)，提出的可以詳細描述人體對無線鏈路遮蔽效應的馬鞍面模型發表在IEEE Trans. Vehicle Technology (IF 1.978 二區)，課題組在觀測模型、被動定位算法、被動定位系統設計方法、網路系統等方面取得系列研究成果，有多篇論文獲得遼寧省自然科學優秀論文。項目成果為實現高性能的被動無線定位跟蹤、無線層析成像提供了理論和方法保障，所提出的方法對於被動無線定位領域的研究具有普適意義和推動作用。