| 成果名称: | 复杂环境下基于非欧氏空间的定位理论与方法 |
| 完成单位: | 深圳大学、香港城市大学、电子科技大学、哈尔滨工业大学深圳研究生院 |
| 主要人员: | 黄磊、苏庆祥、王文钦、孙维泽、李强、钱诚、曾文俊、肖宇航、刘克飞、何振清 |
| 介绍: | 近十几年来，随着科学与社会的发展，定位技术得到了越来越广泛的关注，应用水平也在不断提升。定位技术可分为以TOA/TDOA为代表的近程定位和以AOA/DOA为代表的远程定位两大类，在雷达、声呐、导航、无线通信、电子战、传感器网络和室内定位等领域中有着广泛和重要的作用。本成果依托多项国家自然科学基金，针对大噪声或非高斯非均匀噪声、小样本及人为或自然干扰等复杂条件下高精度及稳健的近程及远程定位展开了针对性的研究，取得了优越的成果。 首先，传统近程定位方法大多建立在欧氏空间框架下，难以突破在脉冲噪声、非均匀噪声、多径干扰、非视距传播等复杂环境下定位精度与鲁棒性的性能极限。本成果结合了信号的多维度的结构和凸优化理论，基于lp-norm（非欧氏）空间提出了迭代最小二乘等多种方法，实现了基于TOA/TDOA估计的高精度稳健及快速定位，并采用了检测及丢弃的方法克服了非视距传播状态下的TOA估计问题。这些方法均取得了良好的定位效果，其中迭代最小二乘法已在无人机盲降导航定位中实现了应用，定位精度达到了20cm。同时，基于TDOA技术开发了一套完整的超带宽定位系统，实现了多频段可选、低功耗和抗多径干扰的功能，把以往室内定位的精度由1m以上提高到了0.3m以内。 其次，针对脉冲噪声、非均匀噪声、小样本状况等复杂环境下的远程定位问题，本成果利用线性收缩理论和最小描述长度信息论准则，在大噪声及小样本个数情况下，对目标个数进行了准确的估计，为AOA估计打下了坚实的基础；进一步地，基于非欧氏空间，结合子空间理论以及凸优化的思想，利用数据的张量结构，提出了稳健的目标定位方法，克服了传统的AOA估计方法复杂度高、对复杂环境稳健性差、对相干信号定位失效等缺点。其中，超分辨子空间方法已应用到天基预警试验系统，为雷达性能的提高发挥了重要的作用。 本成果已发表SCI期刊论文44篇，其中包括IEEE Transactions论文22篇；8篇代表作SCI他引400余次，包括IEEE信号处理学会主席Hero等多名国际著名专家给予了正面的评价。本成果已授权发明专利5项，已申请发明专利6项。本成果总体技术复杂，研究难度大，具有创新性,总体技术达到国际先进水平，其中lp-MUSIC方法达到了国际领先水平。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2018】0405 |
| 登记日期: | 2018-10-23 |
| 研究起止时间: | 2004.01 至2017.12 |
| 所属行业: | 信息传输、软件和信息技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 电子信息 |
| 评价单位名称: | 深圳市科技中介同业公会 |
| 评价日期: | 2018.08.13 |
