电子工业出版社-网上书店

本书系统地阐述了针对AOA观测量和TOA观测量的无线闭式定位理论与方法。本书分为3部分：第1部分为基础知识（第1章～第3章），内容包括绪论、矩阵预备知识及无线信号定位统计性能分析；第2部分为基于AOA观测量的闭式定位方法（第4章和第5章），内容包括基于AOA观测量的线性加权最小二乘定位方法和基于AOA观测量的偏置削减定位方法；第3部分为基于TOA观测量的闭式定位方法（第6章～第10章），内容包括基于TOA观测量的加权多维标度定位方法、基于TOA观测量的位置向量与时钟偏差联合估计方法、基于TOA观测量的多个源节点协同定位方法、基于TOA观测量的分布式MIMO雷达定位方法、在信号传播速度未知条件下基于TOA观测量的闭式定位方法。本书可作为高等院校通信与信息系统、信号与信息处理、控制科学与工程、应用数学等专业的学生自学用书或研究生教材，也可作为通信、雷达、电子、导航测绘、航空航天等领域的科学工作者和工程技术人员的参考书。

第1部分  基础知识
第1章  绪论	2
1.1  无线信号定位技术概述	2
1.2  无线闭式定位方法概述	3
1.3  本书的内容结构安排	5
第2章  矩阵预备知识	7
2.1  矩阵求逆计算公式	7
2.1.1  矩阵和求逆公式	7
2.1.2  分块对称矩阵求逆公式	8
2.2  Moore-Penrose广义逆矩阵和正交投影矩阵	9
2.2.1  Moore-Penrose广义逆矩阵	10
2.2.2  正交投影矩阵	11
2.3  矩阵Kronecker积和矩阵向量化运算	14
2.3.1  矩阵Kronecker积	14
2.3.2  矩阵向量化运算	15
2.4  标量函数的梯度向量和向量函数的Jacobian矩阵	16
2.4.1  标量函数的梯度向量	16
2.4.2  向量函数的Jacobian矩阵	17
第3章  无线信号定位统计性能分析	18
3.1  定位均方误差的CRB	18
3.1.1  传感器位置精确已知条件下的辐射源定位	18
3.1.2  传感器位置存在观测误差条件下的辐射源定位	20
3.2  定位成功概率	25
3.3  定位误差椭圆	30
第2部分  基于AOA观测量的闭式定位方法
第4章  基于AOA观测量的闭式定位方法：线性加权最小二乘定位方法	39
4.1  AOA观测模型与问题描述	39
4.2  第I类线性加权最小二乘闭式定位方法——传感阵列位置精确
已知	41
4.2.1  基于AOA定位的伪线性观测方程	41
4.2.2  线性加权最小二乘估计准则及其最优闭式解	42
4.2.3  理论性能分析	45
4.2.4  数值实验	47
4.3  第II类线性加权最小二乘闭式定位方法——传感阵列位置存在
观测误差	51
4.3.1  传感阵列位置观测模型	51
4.3.2  线性加权最小二乘估计准则及其最优闭式解	52
4.3.3  理论性能分析	56
4.3.4  数值实验	61
第5章  基于AOA观测量的闭式定位方法：偏置削减定位方法	68
5.1  AOA观测模型与问题描述	68
5.2  线性加权最小二乘定位方法的估计偏置分析	70
5.2.1  线性加权最小二乘定位方法回顾	70
5.2.2  线性加权最小二乘定位方法的估计误差	72
5.2.3  线性加权最小二乘定位方法的估计偏置	77
5.2.4  数值实验	78
5.3  偏置削减定位方法	83
5.3.1  基本原理	83
5.3.2  实现细节与步骤总结	85
5.3.3  理论性能分析	88
5.3.4  数值实验	91
第3部分  基于TOA观测量的闭式定位方法
第6章  基于TOA观测量的闭式定位方法：加权多维标度定位方法	100
6.1  TOA观测模型与问题描述	100
6.2  第I类加权多维标度闭式定位方法——传感器位置精确已知	101
6.2.1  标量积矩阵的构造	101
6.2.2  定位关系式	102
6.2.3  估计准则及其最优闭式解	104
6.2.4  理论性能分析	107
6.2.5  数值实验	109
6.3  第II类加权多维标度闭式定位方法——传感器位置存在观测
误差	113
6.3.1  传感器位置观测模型	113
6.3.2  估计准则及其最优闭式解	113
6.3.3  理论性能分析	119
6.3.4  数值实验	124
第7章  基于TOA观测量的闭式定位方法：位置向量与时钟偏差联合
估计方法	131
7.1  TOA观测模型与问题描述	131
7.2  第I类定位方法——基于一元二次方程根的估计方法	133
7.2.1  伪线性观测方程	133
7.2.2  定位原理与计算方法	134
7.2.3  理论性能分析	138
7.2.4  数值实验	144
7.3  第II类定位方法——两步线性加权最小二乘定位方法	148
7.3.1  伪线性观测方程	148
7.3.2  第1步线性加权最小二乘估计准则及其最优闭式解	149
7.3.3  第2步线性加权最小二乘估计准则及其最优闭式解	154
7.3.4  理论性能分析	157
7.3.5  数值实验	161
第8章  基于TOA观测量的闭式定位方法：多个源节点协同定位方法	167
8.1  TOA观测模型与问题描述	167
8.1.1  第1类：锚节点与U组源节点之间的距离观测量	168
8.1.2  第2类：U组源节点之间的距离观测量	169
8.1.3  第3类：U组源节点与W组源节点之间的距离观测量	171
8.1.4  第4类：W组源节点之间的距离观测量	172
8.2  闭式定位方法及其理论性能分析	174
8.2.1  阶段1的计算步骤及其理论性能分析	174
8.2.2  阶段2的计算步骤及其理论性能分析	185
8.3  数值实验	208
第9章  基于TOA观测量的闭式定位方法：分布式MIMO雷达定位
方法	221
9.1  TOA观测模型与问题描述	221
9.2  伪线性观测方程	223
9.3  第1步线性加权最小二乘估计准则及其理论性能分析	225
9.4  第2步线性加权最小二乘估计准则及其理论性能分析	228
9.5  数值实验	234
第10章  基于TOA观测量的闭式定位方法：在信号传播速度未知条件
下的定位方法	240
10.1  TOA观测模型与问题描述	241
10.2  伪线性观测方程	242
10.3  第1步定位原理与计算方法	243
10.4  第2步定位原理与计算方法	249
10.5  理论性能分析	254
10.6  数值实验	258
附录A	263
附录B	267
附录C	270
附录D	275
附录E	280
附录F	281
参考文献	284

无线信号定位作为无线技术的一项重要应用，近年来发展迅猛，已广泛应用于通信、雷达、目标监测、导航遥测、地震勘测、射电天文、紧急救助、安全管理等诸多领域，在工业生产和国防安全中发挥着十分重要的作用。根据关键技术划分，无线信号定位可分为两个研究方向：研究如何从采样信号中获得用于定位的空域、时域、频域或能量域的观测量；研究如何利用上述观测量实现目标定位。本书主要针对后者进行论述。
近年来，国内外很多学者对无线信号定位技术展开了持续而深入的研究，提出了很多性能优良的定位方法。现有的无线定位方法大致可以分为迭代类定位方法和闭式类定位方法两大类：迭代类定位方法需要迭代优化；闭式类定位方法能够给出目标位置向量的闭式计算公式。仅从计算的角度看，闭式类定位方法更具吸引力，引起了诸多学者的研究兴趣。该类定位方法也是本书的主要研究内容。
闭式定位方法是指通过闭式解的方式获得目标位置向量的估计结果，具有数学上的优美性和运算上的高效性，其定位均方误差能够渐近逼近相应的CRB。获得目标位置向量闭式解的方法很多，依据现有的研究成果，可以归纳为4种：
?	基于线性加权最小二乘估计准则的闭式定位方法。
?	基于多项式求根的闭式定位方法。
?	基于矩阵特征向量的闭式定位方法。
?	基于多维标度原理的闭式定位方法。
由于定位观测量的类型多样、闭式定位方法的种类繁多，因此仅通过单本著作难以兼顾全部理论和方法。本书系统地阐述了针对AOA观测量和TOA观测量的无线闭式定位理论与方法，基于其他定位观测量的闭式定位方法将在后续著作中展开介绍。
本书分为3部分：第1部分为基础知识（第1章～第3章），内容包括绪论、矩阵预备知识及无线信号定位统计性能分析；第2部分为基于AOA观测量的闭式定位方法（第4章和第5章），内容包括基于AOA观测量的线性加权最小二乘定位方法和基于AOA观测量的偏置削减定位方法；第3部分为基于TOA观测量的闭式定位方法（第6章～第10章），内容包括基于TOA观测量的加权多维标度定位方法、基于TOA观测量的位置向量与时钟偏差联合估计方法、基于TOA观测量的多个源节点协同定位方法、基于TOA观测量的分布式MIMO雷达定位方法、在信号传播速度未知条件下基于TOA观测量的闭式定位方法。
本书由战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院王鼎（副教授）、杨宾（教授）、尹洁昕（讲师）及张莉（教授）共同执笔完成，最终由王鼎对全书进行统一校对和修改。在编写过程中参考了一些文献，在此向这些文献的作者表示最诚挚的谢意。
本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目，获得国家自然科学基金项目（编号：62071029、61772548、61901526）及河南省科技攻关项目（编号：192102210092）的资助。本书在出版过程中得到了各级领导和电子工业出版社的支持，在此一并表示感谢。
限于作者水平，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正，以便今后纠正。如果读者对书中的内容有疑问，可以通过电子信箱（wang_ding814@aliyun.com）与作者联系，望不吝赐教。

王  鼎                    
2020年12月于战略支援部队信息工程大学

本书配套资源下载

对不起，暂无音视频资源！

无线闭式定位理论与方法 （针对到达角度和到达时延观测量）

无线闭式定位理论与方法（针对到达角度和到达时延观测量）