井下無源弱動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì).pdf

1、目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)是實(shí)現(xiàn)無源弱動(dòng)目標(biāo)定位的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。煤礦井下發(fā)生事故之后,有源定位系統(tǒng)存在急救時(shí)設(shè)備丟失或損壞的弊端,本文提出井下無源弱動(dòng)目標(biāo)定位系統(tǒng)模型。首先運(yùn)用射線跟蹤法分析了井下無線電波傳播特性,得出井下多徑密集、衰落嚴(yán)重、時(shí)延擴(kuò)展為ns級(jí)別,然后結(jié)合井下復(fù)雜環(huán)境研究了弱動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)技術(shù)和參數(shù)估計(jì)相關(guān)算法。
　　研究井下無源弱動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù),包括:(1)分析強(qiáng)干擾抑制的思路,給出基于特征值分解零陷矩陣的設(shè)計(jì)方法并仿真證明

2、該方法可有效抑制信噪比為-10dB的靜物多徑干擾信號(hào);考慮井下無線通信多徑密集且衰落嚴(yán)重,而零陷矩陣無法抑制小信噪比衰落多徑的干擾,提出基于最小范數(shù)的零陷設(shè)計(jì)并仿真證明該算法可抑制信噪比為-20dB的靜物多徑干擾。(2)針對(duì)上面兩種零陷算法零陷之后的回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并仿真,可以看出當(dāng)目標(biāo)信號(hào)信噪比為-15dB時(shí),兩種方法都能正確檢測(cè)出目標(biāo)信號(hào)是否存在;當(dāng)目標(biāo)信號(hào)信噪比為-25dB時(shí),零陷矩陣就無法檢測(cè)到目標(biāo)信號(hào)的存在,而基于最小范數(shù)零陷

3、設(shè)計(jì)仍能檢測(cè)到目標(biāo)信號(hào),說明基于最小范數(shù)弱動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)有更高的靈敏度,而且該算法更簡(jiǎn)單。
　　研究井下無源弱動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的算法,包括:(1)理論和仿真分析了逆濾波器算法、MUSIC及其改進(jìn)算法和互四階累積量TOA估計(jì)算法在煤礦井下無線通信的局限性,仿真證明MUSIC及其改進(jìn)算法對(duì)DOA和TOA估計(jì)有較高的分辨率,但是對(duì)噪聲的抑制能力不強(qiáng);互四階累積算法對(duì)高斯噪聲有很好的抑制作用,但是分辨率較低。(2)結(jié)合井下無線通信時(shí)延擴(kuò)展為n