基于目标高斯分布的定位系统节点最优部署方法

TN92; 针对三维空间定位系统中目标位置服从高斯先验分布假设条件下节点最优部署问题,分析了纯方位目标定位算法中估计误差的费希尔信息矩阵,推导出基于目标先验分布的克拉美罗界(Cramer-Rao bound,CRB).为了解决目标位置在任意高斯分布时,协方差矩阵为非对角阵的问题,提出了基于三维坐标旋转的最大后验概率估计方法,将协方差矩阵转化为对角阵以实现最小化CRB的迹,从而得到定位系统中节点的最优部署.最后,通过梯度下降算法对节点最优部署问题的理论推导进行仿真,验证了该部署方法的有效性,同时仿真结果中不同节点部署方法的对比也表明了该方法可有效降低定位误差....

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Bibliographic Details
Published in系统工程与电子技术 Vol. 43; no. 7; pp. 1791 - 1796
Main Authors 周荣艳, 陈建峰, 李晓强, 谭伟杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学航海学院,陕西西安710072 01.07.2021
南阳理工学院,河南南阳473004%西北工业大学航海学院,陕西西安710072%贵州大学公共大数据国家重点实验室,贵州贵阳550025
Subjects
克拉美罗界
节点最优部署
最大后验估计
参数估计
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2021.07.08

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Summary:TN92; 针对三维空间定位系统中目标位置服从高斯先验分布假设条件下节点最优部署问题,分析了纯方位目标定位算法中估计误差的费希尔信息矩阵,推导出基于目标先验分布的克拉美罗界(Cramer-Rao bound,CRB).为了解决目标位置在任意高斯分布时,协方差矩阵为非对角阵的问题,提出了基于三维坐标旋转的最大后验概率估计方法,将协方差矩阵转化为对角阵以实现最小化CRB的迹,从而得到定位系统中节点的最优部署.最后,通过梯度下降算法对节点最优部署问题的理论推导进行仿真,验证了该部署方法的有效性,同时仿真结果中不同节点部署方法的对比也表明了该方法可有效降低定位误差.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2021.07.08