[发明专利]一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法

说明书

本发明提供了一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，步骤为：选取待用探测终端集；选定用于定位计算的探测终端；计算各探测终端在指定频率范围和时间段内所接收的信号功率；利用各探测终端的位置坐标和所接收的电磁功率进行粗略定位；利用粗略定位结果再次定位得到精确定位结果。本发明通过两次定位，使得对辐射源的定位更加准确和可靠；对各探测终端的位置坐标进行转换时，采取局部地面直角坐标系，避免了大地坐标向地心直角坐标转换时，可能产生较大误差的问题。

技术领域

本发明属于电磁频谱监测技术研究和应用领域，涉及辐射源定位技术，具体涉及一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法。

背景技术

随着无线电频谱资源的不断利用，频谱资源日趋拥挤，为此需要有效监控区域频谱的使用情况，其中关键指标之一为实时或准实时获取辐射源的位置信息。目前，辐射源定位方法主要有：(1)通过测量电磁波来波方向得到辐射源方位线，然后通过多站点测得的方位线进行交叉定位；(2)通过测量电磁信号到达多个探测终端的时间(TOA)或者时间差(TDOA)完成辐射源定位。

如果采用测量电磁波来波方向的辐射源定位方法，由于城市地理环境复杂，电波非视距传播引起的多径效应，对定位结果带来很大影响和不确定性。另外，测向设备技术较复杂，体积庞大，价格昂贵。如果采用测量电磁波到达多个探测终端的绝对时间的方法来进行辐射源定位，则要求各个探测终端的时钟必须与辐射源时钟保持高精度的同步，这在对非写作辐射源定位时不可能做到，完全限制了该方法的应用；若采用电磁波达到多个探测终端的时间差的方法来完成辐射源定位，除了要求探测终端之间必须保持时钟同步外，探测终端的几何位置及其与辐射源的距离等因素也严重影响定位精度和空间分辨率。

发明内容

本发明提供了一种基于探测终端所接收的信号功率来进行辐射源定位的方法，称为POA定位方法。在此基础上，还可以利用一个探测终端在多个不同时刻、不同位置处接收的信号功率，来对固定辐射源进行定位，称为T-POA定位。POA或T-POA定位方法只需要利用探测终端所接收的信号功率信息，避免了通过测量电磁波来波方向或信号到达多个探测终端的时间或时间差等定位体制中的一系列问题和复杂的技术要求。

本发明的具体方法步骤如下：

一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，该方法包括以下计算步骤：

第1步：首先指定接收信号的频率范围和接收时间段，接收时间段为起始时刻到终止时刻，如果探测接收机以下简称探测终端，在该指定接收信号的频率范围和接收时间段内有接收到信号功率谱信息，则将该探测终端列入待用探测终端集；

第2步：中心站在待用探测终端集里，任意选定一个探测终端，记为M₀，然后以该探测终端M₀为中心，在剩下的探测终端里面筛选出以M₀为中心、且尽量关于M₀成中心对称的N个探测终端，N≥5；

第3步：根据指定接收信号的频率范围，中心站计算出第2步中各探测终端在该指定接收信号的频率范围内所接收信号的功率；该接收信号的功率的计算方法为：对该指定接收信号范围内的信号功率谱进行积分；

第4步：根据各探测终端所接收信号的功率，以及各探测终端的位置坐标，进行辐射源的粗略定位；

第5步：中心站以该辐射源的粗略定位点为中心，重新在待用探测终端集里选取出关于该辐射源的粗略定位点尽量成中心对称的N个探测终端，N≥5，然后再次进行辐射源定位，得到精确的辐射源定位结果并输出。

第2步中，按照下述方法在待用探测终端集里筛选出能用于粗略定位的N个探测终端：