空间和频率分集联合的矿井无标签目标定位方法-论文

传统的有源定位技术因井下环境复杂导致工作人员不便携带标签、作业途中丢失标签，在井下目标定位应用中受限，而现有的几何法、指纹法等无源定位技术因井下存在密集的多径干扰，导致定位精度低，不适合直接应用于井下。针对上述问题，提出了一种空间和频率分集联合的矿井无标签目标定位方法。该方法基于傅里叶域非均匀采样原理，通过对波数域中的目标回波信号进行傅里叶逆变换，恢复目标散射函数，实现目标定位；采用无源宽带谐波标签生成所需谐波信号，消除发射天线引入的基频干扰；利用谐波标签的空间多样性和谐波信号的频率多样性，融合多通道信息，实现空间和频率分集联合，解决采样信息不足导致的低定位精度问题；使用差分接收算法，消除下行链路多径干扰引起的相位误差，提高矿井无标签目标定位精度。仿真实验结果表明：该方法能够有效扩展波数域覆盖范围，抑制多径干扰，实现目标准确定位；在低信噪比条件下，定位精度可达分米级。