[发明专利]一种基于正向衰减逆推发射幅度聚集性的信号定位方法

说明书

一种基于正向衰减逆推发射幅度聚集性的信号定位方法，步骤为：1、设定排查区域，对排查区域的地图进行网格剖分；2、在地图网格中任取A个网格安装信号监测站；3、计算或实测网格中任一坐标位置S_i,j到坐标位置S_m,n的信号空间衰减值；4、假定该区域除S_m,n外的所有网格位置都可能存在疑似信号源，则S_i,j处信号源发射幅度为5、如果在同一坐标位置处的A个发射幅度，存在b个发射幅度值在的置信区间内，则认为该坐标为f₀信号的疑似发射坐标；6、将所有疑似发射坐标，按照b值从大到小排序；b越大，说明该位置为真实发射坐标的可能性越大。

技术领域

本发明涉及一种基于正向衰减逆推发射幅度聚集性的信号定位方法，属于信号监测领域。

背景技术

随着无线电发射设备使用数目以及频谱覆盖密度的增加，电频谱资源日益紧张。面对可能带来的经济损失，甚至国家安全，准确排查无线电信号源或非法电台，确保通信畅通变得尤为重要。

根据不同的测向原理可将现代无线电测向大致分为以下四种体制：比幅法测向、空间谱估计法测向、到达时间差法测向和干涉仪。(1)比幅测向体制：利用测向天线阵方向特性对不同方向来波接收信号幅度而测定来波方向。以最广泛的沃特森-瓦特体制为例，优点是对波道干扰不敏感、测向速度快，易于实现，但是该体制测向精度和测向灵敏度低，抗波前失真的能力弱。(2)空间谱估计测向体制的测向原理：每个天线元的接收信号与其他各个天线元信号进行对比，以典型的MUSIC算法为例，将这种方法用于无线电波达方向(Direction of Arrive，简写为DOA)估计，具有测向精度高，测向误差小、分辨率高、可对多信号同时定向等优点，但仍旧存在一些缺陷，例如当多个来波互相相干时，MUSIC算法失效。(3)到达时间差测向：运用三个或三个以上的测量站对某信号到达时间进行数据采集，并对目标源进行定位平面或空间的定位。测向准确度高，测向速度快，且灵敏度高，且对测量环境不敏感。但到达时间测向要求来波信号是快速时变信号，且有固定的调制方式，而现在数字调制广泛应用的情况下，很难满足其对调制方式的要求，因此应用较少。(4)干涉仪：干涉仪分为相位干涉仪和相关干涉仪两类，相位干涉仪没有预先建立的样本库，波达相位差求解；相关干涉仪须预先将方位角和俯仰角按一定分辨率建立样本库，将来波的相位差矢量与样本库一一对比。

随着电磁环境越来越恶化，使用上述原理的定位方法使得精度下降，误差增大，定位算法越来越复杂。

发明内容

本发明提出了一种基于正向衰减逆推发射幅度聚集性的信号定位方法，用于排查空间未知信号源(发射频率f₀)的具体位置。为便于计算，信号的幅度单位统一为dBm；为简化模型，设定信号源为全向发射。具体包括以下步骤：

步骤一：设定排查区域，对排查区域的地图进行网格剖分，网格设定为I×J，并对每个网格标注位置坐标S_i,j(i≤I，j≤J)，形成该区域的坐标矩阵[S]_I,J。

步骤二：在步骤一得到的地图网格中任取A个网格(即位置坐标)处(A≥3)安装信号监测站。第k个监测站表示为R_k(k≤A)，其位置坐标为S_m,n。在监测站R_k测得信号幅度为

步骤三：通过电波传播方法计算或者实测，网格中任一坐标位置S_i,j到坐标位置S_m,n的信号空间衰减值，该值为形成该区域所有位置到S_m,n衰减值矩阵[D^Rk]_I,J。

步骤四：假定该区域除S_m,n外的所有网格位置都可能存在疑似信号源，则S_i,j处信号源发射幅度为得到以坐标位置S_m,n为参考点的区域各位置处发射幅度矩阵