【无源定位】利用经目标反射的间接路径测量值实现无发射机位置时的多基地定位附Matlab代码

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🔥 内容介绍

多基地系统通过发射机照射目标物体，并利用多个接收机收集反射信号以确定其位置。在无源相干定位等场景或为提升系统灵活性时，发射机的位置可能未知。本文研究了在发射机位置未知的情况下，仅利用经目标反射的间接路径测量值，或结合发射机到接收机的直射路径测量值进行目标定位的方法。研究表明，通过间接路径与直射路径测量值联合估计目标与发射机位置，相比仅使用间接路径测量值，可消除对发射机位置的依赖，从而获得更优的目标定位结果。针对该联合估计的非线性问题，本文推导了代数闭式解，并通过解析方法证明：在高斯噪声下的小误差区域内，该解法能够达到克拉美 - 罗下界（Cramér–Rao Lower Bound, CRLB）性能。为完善研究并深入分析，本文通过最小化目标定位的估计置信域或均方估计误差，推导了发射机位置未知时的最优接收机布局，并量化了在该最优几何布局下，因发射机位置未知导致的性能损失。仿真结果与理论推导高度一致。

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

e(CRLB(1:K,1:K));  % CRLB for the object position estimate.

    SimulationMSEu=0;

    for ii=1:L,

        r=ro+sqrt(nsePwr)*randn(M*N,1);                                % noisy indirect ranges

        d=do+sqrt(nsePwr)*randn(M*N,1);                                % noisy direct ranges  

        s=so+reshape(sqrtm(Q_s)*randn(M*K,1),K,M);                      % noisy receiver positions  

        theta=MSLocJntObjTxMulti(s,r,d,Q_r,Q_d,Q_s);                    % algebraic closed-form solution

        SimulationMSEu=SimulationMSEu+norm((theta(1:K)-uo),2).^2;

    end

    MSEu(nsePwrIdx)=SimulationMSEu/L;

end

figure(6);

plot(nsePwrAlldB,10*log10(CRLBu),'-r');

hold on;

plot(nsePwrAlldB,10*log10(MSEu),'dk','MarkerSize',8);

hold off;

grid on; xlabel('10 log10(\sigma^2(m^2))'); ylabe

🔗 参考文献

[1] Zhang Y , Ho K C .Multistatic Localization in the Absence of Transmitter Position[J].IEEE Transactions on Signal Processing, 2019, 67(18):4745-4760.DOI:10.1109/TSP.2019.2929960.

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