[发明专利]一种多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法

权利要求书

1.一种多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S01)、将UHF传感器阵列S0、S1、...、Sk、...、Sn，n＞4，按每4个一组进行排列组合，共种组合形式；

S02)、通过UHF传感器阵列S0、S1...、Sk、...、Sn，n＞4，对同一位置PD源在不同时刻获取N组PD样本数据；

S03)、采用传统TDOA定位算法估算各PD样本数据对应的定位初值P_ij(x_ij，y_ij，z_ij)，其中：i表示第i种UHF传感器组合形式，j表示特定传感器组合下获取的第j组PD样本数据，j＝1,2,…,N；

S04)、在每种传感器组合下分别给出各样本初值点P_ij(x_ij,y_ij,z_ij)与四个传感器位置连线段的中点坐标，按照样本顺序对初值点进行分组并建立基于中线长度和的寻优目标函数；

S05)、采用卷积神经网络法对每组寻优目标函数进行全局搜索最小值d_min，将上一步得到的解作为下一次优化的初值，重复S04)和S05)操作直至得到各传感器组合下的最优解P_i(x_i,y_i,z_i)，

S06)、再次重复S04)和S05)操作，对各传感器组合下的最优解P_i(x_i,y_i,z_i)再次建立寻优目标函数，并采用卷积神经网络法求得最终全局最优解P(x,y,z)。

2.根据权利要求1所述的多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法，其特征在于：在步骤S04)中，利用各传感器组合形式在不同时刻捕获的N组PD信号对应的时延信息可计算出N个样本定位初值点P₁,P₂,...,P_N，时延误差的存在将导致这N个初值点随机分散在真实PD源的周围。

3.根据权利要求1所述的多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法，其特征在于：在步骤S04)中，各组合形式下4个传感器坐标S_k(x_k,y_k,z_k)和定位计算所得样本初值点P_ij(x_ij,y_ij,z_ij)连线段的中点坐标为：

4.根据权利要求3所述的多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法，其特征在于：在步骤S04)中，按样本顺序每m个初值点为一组，N≥m≥2，构建待求PD源真实位置P(x,y,z)到样本分组内4m条直线段中点的距离和函数对该组样本值的寻优问题就是对上式进行极小值寻优。

5.根据权利要求4所述的多特高频传感器组多样本信号逐次逼近求解方法，其特征在于：步骤S05)包含以下步骤：

S51)对网络进行权值的初始化；

S52)输入数据经过卷积层、下采样层、全连接层的向前传播得到输出值；

S53)求出网络的输出值与目标值之间的误差；

S54)误差大于期望值时，将误差传回网络，依次求得全连接层、下采样层、卷积层的误差，根据求得误差进行权值更新，回到第二步；

S55)当误差等于或小于期望值时，结束运算，输出全局最优解，将其视为所求PD源位置。