空间和频率分集联合的井下无标签目标定位方法研究

发布时间：2021-04-23 19:57

　　煤矿复杂作业环境下人机物的实时定位是确保安全生产以及实现煤矿事故应急救援的必要前提。传统的井下有源定位技术依赖目标携带的标签等定位设备,事故发生后,由于人员携带的标签设备毁坏或者丢失导致定位算法失效,而现有无标签目标定位方法由于井下密集多径的影响导致效果较差。针对以上问题,本文提出一种空间和频率分集联合的井下无标签目标定位方法。首先,本文概述了无标签目标定位的研究背景、意义和国内外研究现状,介绍了基于接收信号强度和基于距离参数信息的两种主流定位算法,分析了它们在井下环境定位过程中存在的问题,分析了基于傅里叶变换的定位算法。其次,提出了以无源宽带谐波标签为核心的定位系统,重点研究了系统存在的直达波和多径干扰问题。针对直达波和上行链路多径,证明其功率要远大于目标回波信号,并采用基于最小范数的空域零陷算法进行抑制处理;针对下行链路多径引起的标签初始相位失真问题,提出一种差分接收算法,通过做除运算避免了标签初始相位的有关计算,并在离线阶段确定比值,解决了相位失真问题。通过仿真,证明了所提算法对干扰抑制的有效性。最后,提出一种空间和频率分集联合的定位算法,将无标签目标定位问题转换成目标散射函数在... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及结构安排
2 无标签目标定位算法概述
    2.1 引言
    2.2 基于接收信号强度的定位算法
    2.3 基于距离参数信息的定位算法
    2.4 基于傅里叶变换的定位算法
    2.5 本章小结
3 井下无标签目标定位多径抑制方法
    3.1 引言
    3.2 系统概述
    3.3 干扰问题分析
    3.4 干扰抑制算法
    3.5 仿真结果
    3.6 本章小结
4 空间和频率分集联合定位算法
    4.1 引言
    4.2 傅里叶域非均匀采样
    4.3 信号模型
    4.4 目标时域信号恢复
    4.5 算法流程
    4.6 仿真结果对比与分析
    4.7 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿应急救援通信技术的现状与趋势[J]. 胡青松,杨维,丁恩杰,李世银,李冰皓.  通信学报. 2019(05)
[2]基于改进卡尔曼滤波和参数拟合的矿井TOA定位方法[J]. 邵小强,李康乐,陈熙,吕植超,马宪民,王征.  煤炭学报. 2019(05)
[3]我国煤炭开采现状及政策研究[J]. 秦容军.  煤炭经济研究. 2019(01)
[4]面向TDOA被动定位的定位节点选择方法[J]. 郝本建,王林林,李赞,赵越.  电子与信息学报. 2019(02)
[5]井下人员违规进入无源监测方法[J]. 张雷,赵彤,李先圣,刘晓文.  工矿自动化. 2018(10)
[6]煤矿井下区间分段视距节点合作定位算法[J]. 赵彤,李先圣,张雷,丁恩杰,胡延军.  西安电子科技大学学报. 2019(01)
[7]基于TOA/DOA参数估计的隧道高分辨率无源移动目标定位[J]. 张晓光,孙彦景,霍羽,王刚,高芳.  煤炭学报. 2018(07)
[8]一种基于RFID技术的矿井人员定位系统[J]. 赵彦如,苗炜丽.  自动化与仪器仪表. 2018(01)
[9]一种鲁棒的基于集成学习的核相关红外目标跟踪算法[J]. 谢涛,吴恩斯.  电子与信息学报. 2018(03)
[10]一种利用无线信号的被动式多目标定位系统[J]. 邢天璋,谢彬彬,杨康,汤战勇,房鼎益.  西安电子科技大学学报. 2018(01)

硕士论文
[1]基于指纹法和机器学习的RFID多目标被动式定位研究[D]. 成意.天津大学 2017
[2]井下无源弱动目标的检测和参数估计[D]. 高芳.中国矿业大学 2014



本文编号：3155942