复杂环境下多目标定位与跟踪策略研究

发布时间：2019-10-13 01:23

【摘要】：随着现代信息技术的发展,无线探测定位系统因其在环境适应能力和目标探测性能方面的优势,引起了学术界和工业界的广泛关注。由于复杂自然和人为因素对探测系统的影响,人们迫切的需要一种能够在复杂环境下对目标进行探测的装置,从而获得复杂场景内的丰富信息。无线探测定位系统是一种基于宽带无线信号,利用多个节点对特定目标从不同角度进行非入侵式探测的装置。本文基于无线探测定位系统,针对复杂环境中密集多径传播现象、以及实际系统布设过程中,探测节点位置的不准确因素进行了深入研究,具体内容包括以下两个方面:针对复杂环境中的密集多径现象,本文提出了基于多径信号匹配的多目标低复杂度检测算法。该算法不依赖于信道统计特性,仅利用探测节点接收到的基于时间到达(Time of Arrival,TOA)的传播延迟测量值。通过匹配的方法,判断不同测探节点的传播延迟测量是否对应于来自同一目标的直接路径,利用符合来自同一目标的直接路径使用高斯—牛顿法即可定位目标。该算法在保证定位精度的前提下,降低了运算的复杂度。同时研究了算法参数的选择和系统探测节点的配置,以达到最佳的定位性能。此外,在实际环境中,考虑到定位误差、网络布置操作等因素,探测节点的位置通常是不准确的。本文研究了探测节点位置不准确的鲁棒定位和追踪,提出了一种基于因子图的参数置信度传递算法,通过不准确的探测节点和待定位目标之间的信息传递,同时定位目标和探测节点。由于传递信息的似然函数服从高斯分布积分比较困难,本文对似然函数中的非线性项进行一阶泰勒展开,将其变成线性函数,从而解决难处理积分,降低了计算复杂度。同时基于实时置信度传递算法对运动目标进行跟踪,提高了实时置信传递算法在检测追踪过程中的准确性。针对以上两部分内容的研究,本文的工作能够解决无线探测定位系统在实际应用中的关键技术难点,并通过仿真实验证明了应用的可行性,为将来系统设计和生产提供重要的力量支撑与指导。
【图文】：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文内等复杂环境下，因为建筑物探测节点提供准确的位置信息，点相互定位时，由于环境中的大测节点定位不准确。由于实际测目标节点时，，采用不准确的探测目标定位结果多了一部分由探产生影响。所以基于探测节点位分析的体系架构在环境适应能力和目标准确度无线探测定位理论的研究如图 1架性优化工作和目标定位与融合目标定位与融合算法

)i i i =a b。发射节点和接收节点是完全同步的。 服从均值为 0 方差为 2的高斯分布。为了简单起见，T T T[ , ]i A=x x x 表示目标的位置 p ( x )，向量T T T[ , ]i A=θ θ θ 表示接收节点的位置先验概率分布 p (θ ) = 1。向量11[ , , , ,ti =d d d 量值。距离值的概率分布函数可以表示为)( ) 2 2 222| , ( | )1exp22ti t i ti tti t t t i titip dx y x a dσπσ= + + = × x θ x目标( ) ( 2 2 2ti t t t i t d = x + y + x a+ y
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN92

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本文编号：2548388