一种线性最小二乘法的声源目标精确定位方法

作     者：吴晓平 顾治华 舒红波 冯海林 WU Xiaoping;GU Zhihua;SHU Hongbo;FENG Hailin

作者机构：浙江农林大学信息工程学院临安311300 通信网信息传输与分发技术重点实验室石家庄050081 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2016年第41卷第1期

页      面：87-93页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 070206[理学-声学] 0810[工学-信息与通信工程] 082403[工学-水声工程] 080202[工学-机械电子工程] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61190114 61174023 61303236 31300539) 浙江省自然科学基金(LY16F020036) 通信网信息传输与分发技术重点实验室开放课题(KX132600016/ITD-U13009) 浙江农林大学人才启动项目(2013FR086) 浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室(100151402)资助 

主　　题：线性最小二乘法 定位方法 声源 定位误差 定位计算 发射能量 高斯噪声 信标节点 

摘      要：在分析了声音能量距离衰减模型的基础上,提出了一种声源发射能量未知下的声源目标位置精确定位计算方法。将声音能量定位模型转化为非约束线性最小二乘法估计问题,其定位结果直接用代数解表示。同时对非约束线性最小二乘法下的参数进一步优化,提出了约束线性最小二乘法以提高定位精度。对信标节点位置坐标存在高斯噪声下的定位计算方法进行了改进以减少定位误差。仿真验证了该定位计算方法的有效性,数值模拟了不同观测信号噪声和信标节点位置噪声对定位误差的影响。结果同时表明,约束线性最小二乘法比非约束线性最小二乘法的定位误差更小,更接近于定位误差的克拉美罗下界值。