空间和频率分集联合的矿井无标签目标定位方法

作者：滕跃; 孙彦景^*; 丁恩杰; 霍羽; 杨悦; 张晓光

来源：工矿自动化, 2020, 46(07): 82-112.

DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.17551

• 矿井定位
• 无源定位
• 无标签目标定位
• 空间分集
• 频率分集
• 差分接收
• 谐波标签
• 多径干扰

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。

• 出版日期2020
• 单位中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学