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专利号: 2018105309289
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模型类无设备目标定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、建立无线定位系统,所述定位系统包括若干个无线收发节点,无线收发节点两两之间互相通信,组成多条无线链路;

步骤二、根据无设备目标对无线链路影响的空间关系建立分层椭圆权重模型;

步骤三、分别测量无线链路在无目标时和有目标时的RSS值;

步骤四、基于分层椭圆权重模型计算射频层析成像结果,得到成像图;

步骤五、利用十字目标自动搜索方法获取目标位置。

2.根据权利要求1所述的模型类无设备目标定位方法,其特征在于:所述定位系统包括M+1个无线收发节点,以无线通信协议为基础进行组网,其中,M个无线收发节点构成测量网络,均匀分布在定位系统所定位区域的周边上,所述M个无线收发节点两两之间互相通信,组成L=M×(M-1)/2条无线链路;第M+1个节点为数据采集节点,负责收集数据;所述定位区域均匀划分为N个像素点。

3.根据权利要求1所述所述的模型类无设备目标定位方法,其特征在于:所述分层椭圆权重模型中第i(i=1,2,…,L)条链路所对应的渐变阴影权重模型公式如下:其中,wij表示当目标位于第j个像素点时对第i条链路所产生影响对应的权重值,di为第i条链路长度,dij1,dij2分别为第j个像素点到组成第i条链路两节点的距离,ai表示第i条链路对应椭圆的长轴长度。 为第i条链路对应的最大第1菲涅尔区半径,其中λ表示电磁波的波长。

4.根据权利要求1所述的模型类无设备目标定位方法,其特征在于:所述射频层析成像包括以下步骤:步骤4.1、分别计算L条有效链路的RSS变化量,结果记为ΔY,根据射频层析成像原理,可得:ΔY=Wx+v

其中,x=[x1,x2,…,xN]T表示定位区域划分的像素矢量,xi,i=1,2,…,N表示各像素点上的值,v表示噪声矢量,W为权重矩阵;

步骤4.2、引入正则化约束项,得到目标函数如下:

其中,α表示正则化系数,Q表示正则矩阵,||·||表示2范数,求解上式,得到:x=(WTW+αQTQ)-1WTΔY。

5.根据权利要求1所述的模型类无设备目标定位方法,其特征在于:所述十字目标自动搜索方法包括以下步骤:步骤5.1、用均值法消除亮度值较小的噪声点;即对成像图上所有像素点的亮度求平均值,低于平均值的像素点亮度值定为0;

步骤5.2、重新计算成像图上的所有像素点的亮度值,计算以每个像素点为中心,臂长为r的十字形邻域内的所有像素点的亮度值的乘积,计算公式如下:其中,Π表示相乘运算,x(i,j)表示坐标为(i,j)的像素点的原始亮度值, 表示坐标为(i,j)的像素点重新计算后亮度值,当m=0时,n=-r,-r+1,…-1,1,…r-1,r,当n=0时,m=-r,-r-1,…-1,1,…r-1,r;r表示十字臂长度;

步骤5.3、成像图中非零像素区域即目标所在位置,取其中最亮像素坐标即为目标所在坐标。