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[1]阮新志,吴云韬*,黄龙庭.一种基于子空间方法的近场目标定位算法[J].武汉工程大学学报,2021,43(03):313-317.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010030]
　RUAN Xinzhi,WU Yuntao*,HUANG Longting.Near-Field Target Localization Algorithm Based on Subspace Method[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(03):313-317.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010030]
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一种基于子空间方法的近场目标定位算法(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
43
期数:
2021年03期
页码:
313-317
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2021-06-30

文章信息/Info

Title:
Near-Field Target Localization Algorithm Based on Subspace Method
文章编号:
1674 - 2869（2021）03 - 0313 - 05
作者:
阮新志1; 2; 吴云韬*1; 2; 黄龙庭3
1. 智能机器人湖北重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430205；2. 武汉工程大学计算机科学与工程学院，湖北 武汉 430205；3. 武汉理工大学信息工程学院，湖北 武汉 430070
Author(s):
RUAN Xinzhi1; 2;  WU Yuntao*1; 2;  HUANG Longting3
1. Hubei Key Laboratory of Intelligent Robot （Wuhan Institute of Technology）， Wuhan 430205， China；2. School of Computer Science & Engineering，Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China；3. School of Information Engineering， Wuhan University of Technology， Wuhan 430070， China
关键词:
近场目标; 主奇异向量模态分析; MUSIC; 角度估计; 距离估计 ; 定位算法
Keywords:
near-field target;  principal singular vector utilization for modal analysis （PUMA）;  MUSIC;  angle estimation;  range estimation; localization algorithm
分类号:
TN911.72
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202010030
文献标志码:
A
摘要:
针对近场目标参数估计中计算量大的问题，提出了一种结合主奇异向量模态分析（PUMA）技术以及一维多重信号分类（MUSIC）方法的近场目标定位算法。该算法首先利用PUMA技术估计近场目标角度参数，然后通过估计出的角度参数并结合一维MUSIC方法，估计出近场目标距离参数。通过计算机仿真实验表明，该方法能明显减少近场目标参数估计的计算量，并且具有较好的参数估计性能。
Abstract:
To reduce the computational overhead of near-field target parameter estimation， a near-field target localization algorithm based on the principal singular vector utilization for modal analysis （PUMA） and one-dimensional multiple signal classification method（MUSIC） was proposed. Firstly， the PUAM technique was used to estimate the angle parameters of near-field targets. Then， the one-dimensional MUSIC spectrum was constructed from the estimated angle parameters to estimate the range parameters of near-field targets. Simulation results show that the proposed method can significantly reduce the computational overhead of the near-field target parameter estimation. Above all， better performance can be achieved.

参考文献/References:

［1］　吴云韬，侯朝焕，王荣，等. 一种基于高阶累积量的近场源距离、频率和方位联合估计算法［J］. 电子学报，2005（10）：167-170. ［2］　KIM J H， YANG I S， KIM K M， et al. Passive ranging sonar based on multi-beam towed array［C］//OCEANS 2000MTS/IEEE Conference and Exhibition. Conference Proceedings （Cat. No. 00CH37158）. IEEE， 2000： 1495-1499. ［3］　LEE C M， YOON K S， LEE J H， et al. Efficient algorithm for localizing 3-D narrowband multiple sources［J］. IEE Proceedings-Radar， Sonar and Navigation， 2001， 148（1）： 23-26. ［4］　MA J， HE P， ZHANG Y. Microphone array speech target localization based on energy-characterized sub-bands［C］//2012 IEEE 11th International Conference on Signal Processing. IEEE， 2012： 355-359. ［5］　SWINDLEHURST A L， KAILATH T. Passive direction-of-arrival and range estimation for near-field sources［C］//Fourth Annual ASSP Workshop on Spectrum Estimation and Modeling.USA:IEEE Spectrum Estimation and Modeling Workshop. 1988：123-128. ［6］　HUAND Y D， BARKAT M. Near-field multiple source localization by passive sensor array［J］. IEEE Transactions on Antennas and Propagation， 1991， 39（7）： 968-975. ［7］　WEISS A J， FRIEDLANDER B. Range and bearing estimation using polynomial rooting［J］. IEEE Journal of Oceanic Engineering， 1993， 18（2）： 130-137. ［8］　LEE J H， LEE C M， LEE K K. A modified path-following algorithm using a known algebraic path［J］. IEEE transactions on Signal Processing，1999， 47（5）： 1407-1409. ［9］　GROSICKI E， ABED-MERAIM K， HUA Y. A weighted linear prediction method for near-field source localization ［J］. IEEE Transactions on Signal Processing， 2005， 53（10）： 3651-3660. ［10］　ZHI W， CHIA M Y W. Near-field source localization via symmetric subarrays［C］//2007 IEEE International Conference on Acoustics， Speech and Signal Processing-ICASSP’07. IEEE， 2007： 1121-1124. ［11］　CHALLA R N， SHAMSUNDER S. High-order subspace- based algorithms for passive localization of near-field sour-ces［C］//Conference Record of the Twenty-Ninth Asilomar Conference on Signals， Systems and Computers. IEEE， 1995：777-781. ［12］　WU Y， MA L， HOU C， et al. Subspace-based method for joint range and DOA estimation of multiple near-field sources［J］. Signal processing， 2006， 86（8）： 2129-2133. ［13］　SO H C， CHAN F K W， LAU W H， et al. An efficient app-roach for two-dimensional parameter estimation of a single-tone［J］. IEEE Transactions on Signal Processing， 2009， 58（4）： 1999-2009. ［14］　CHAN F K W， SO H C， SUN W. Subspace approach for two-dimensional parameter estimation of multiple damped sinusoids［J］. Signal Processing，2012，92（9）： 2172-2179. ［15］　SCHMIDT R. Multiple emitter location and signal parameter estimation［J］. IEEE Transactions on Antennas and Propagation， 1986， 34（3）： 276-280. ［16］　WU Y， PEI X， SO H C. Utilizing principal singular vectors for 2D DOA estimation in single snapshot case with uniform rectangular array［J］. International Journal of Antennas and Propagation，2015（2）：1-6. ［17］　YUEN N， FRIEDLANDER B. Performance analysis of higher order ESPRIT for localization of near-field sources［J］. IEEE Transactions on Signal Processing， 1998， 46（3）： 709-719.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-10-28基金项目：国家自然科学基金（61771353）作者简介：阮新志，硕士研究生。E-mail：1582247719@qq.com*通讯作者：吴云韬，博士，教授。E-mail：ytwu@uit.edu.cn引文格式：阮新志，吴云韬，黄龙庭. 一种基于子空间方法的近场目标定位算法［J］. 武汉工程大学学报，2021，43（3）：313-317.
更新日期/Last Update: 2021-06-28