CN110174668B - 一种矿井无源动目标轮廓识别方法 - Google Patents

一种矿井无源动目标轮廓识别方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110174668B
CN110174668B CN201910343988.4A CN201910343988A CN110174668B CN 110174668 B CN110174668 B CN 110174668B CN 201910343988 A CN201910343988 A CN 201910343988A CN 110174668 B CN110174668 B CN 110174668B
Authority
CN
China
Prior art keywords
passive
receiver
moving target
section
passive harmonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910343988.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110174668A (zh
Inventor
孙彦景
滕跃
张晓光
杨悦
段元星
杨皇卫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201910343988.4A priority Critical patent/CN110174668B/zh
Publication of CN110174668A publication Critical patent/CN110174668A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110174668B publication Critical patent/CN110174668B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种矿井无源动目标轮廓识别方法，识别方法具体包括如下步骤：S1：在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统；S2：对发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标构建球坐标；S3：确定无源谐波标签的球坐标；S4：获取无源动目标反向散射回波信号；S5：根据波数矢量，获取解调后的回波信号；S6：建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，确定动目标轮廓。本发明以无源谐波标签代替昂贵的发射机，且不需要在目标上佩戴标签，采用多频和多标签分别提供频率分集和角度分集，实现了傅里叶域采样点的完整覆盖，对无源动目标实现了定位和识别。

Description

一种矿井无源动目标轮廓识别方法
技术领域
本发明涉及矿井的定位和识别技术领域，尤其涉及一种矿井无源动目标轮廓识别方法。
背景技术
矿井动目标的精确识别对于无人智能生产、人员安全、灾后施救等具有非常重要的意义。目前井下主要使用的是基于RFID技术的定位系统，ZigBee、WiFi、UWB技术也常得以应用。其中：ZigBee定位技术传输速度慢、有效范围小；WiFi定位精度差，若要提高精度，则需要部署更多的硬件设施，所需成本高；UWB定位技术可以实现高精度定位，但是需要配备至少两套发射装置，所需成本较高；有源RFID定位技术虽然已经被广泛的应用于井下定位系统，但是识别距离短、盲点距离长，定位精度一般在10米级，局限大。
以上采用的都是有源定位识别技术，实现矿井动目标定位和识别的方法是将定位设备/标签放在动目标上，动目标识别的问题被转换为标签识别问题。当标签调制查询信号时，通过反向散射信号的相位，延迟和幅度，可以提取位置信息。然而，在许多情况下，无论是有意还是无意，都不能将感兴趣的动目标放置标签，例如矿井采煤机和掘进机的截割部均无法放置标签，因此这些既不发射信号，也不调制信号的无源动目标识别要困难得多。随着智能化、无人化矿山开采技术的发展，无源动目标识别技术亟待在此领域大力推进。
发明内容
发明目的：针对现有无源动目标定位和识别困难的问题，本发明提出一种矿井无源动目标轮廓识别方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种矿井无源动目标轮廓识别方法，所述识别方法具体包括如下步骤：
S1：在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统；
S2：以矿井巷道断面的几何中心为原点、巷道中线为x轴、断面底线为y轴、腰线为z轴，对所述发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标构建球坐标；
S3：利用遗传算法，通过所述球坐标确定无源谐波标签的球坐标；
S4：通过所述信息传递系统和无源谐波标签的球坐标，获取无源动目标反向散射回波信号；
S5：所述无源动目标反向散射回波信号根据波数矢量，获取解调后的回波信号；
S6：根据所述解调后的回波信号，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，通过所述无源谐波标签和接收机的总数目，确定动目标轮廓。
进一步地讲，所述步骤S1在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统，具体为：
S1.1：在矿井内部设置所述发射机和接收机，在矿井的巷道上设置所述无源谐波标签；
S1.2：所述发射机的查询信号发送至无源谐波标签中，所述无源谐波标签通过非线性元件将查询信号发送至无源动目标中，并将所述查询信号转换为无源动目标反向散射空间中的电磁波信号；
S1.3：所述接收机接收无源动目标反向散射空间中的电磁波信号，构建信息传递系统。
进一步地讲，所述步骤S3通过球坐标确定无源谐波标签的球坐标，具体如下：
S3.1：确定多频连续波的频率数，利用所述遗传算法产生最优频率组合；
S3.2：通过所述多频连续波频率数，定义阈值方程，具体为：
Figure BDA0002041669010000021
其中：T为阈值方程，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，Z为整数集合，bi为第i个波长的系数，bj为第j个波长的系数，Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，i为发射机第i次发射频率，j为发射机第j次发射频率；
S3.3：根据所述阈值方程，获取单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，具体为：
Figure BDA0002041669010000022
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，ei为测量误差，
Figure BDA0002041669010000023
为在第i个频率作用下的相位差测量值；
S3.4：所述单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离通过有约束的最小均方误差的方法进行优化，具体为：
Figure BDA0002041669010000024
其中：
Figure BDA0002041669010000025
Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，K为多频连续波频率数，Z为整数集合，
Figure BDA00020416690100000312
为频率作用下的相位差测量值，i为发射机第i次发射频率；
S3.5：通过所述球坐标，获取接收机的球坐标和三维直角坐标；
S3.6：根据所述接收机的球坐标和三维直角坐标、优化后的单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，获取无源谐波标签的三维直角坐标和接收机的三维直角坐标之间的关系，确定无源谐波标签的球坐标，其中所述无源谐波标签的三维直角坐标和接收机的三维直角坐标之间的关系，具体为：
Figure BDA0002041669010000031
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，
Figure BDA0002041669010000032
为第mk个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure BDA0002041669010000033
为第ml个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure BDA0002041669010000034
为第mk个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure BDA0002041669010000035
为第ml个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure BDA0002041669010000036
第mk个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，
Figure BDA0002041669010000037
第ml个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，xan为无源谐波标签在三维直角坐标中的x轴坐标，yan为无源谐波标签在三维直角坐标中的y轴坐标，zan为无源谐波标签在三维直角坐标中的z轴坐标。
进一步地讲，所述有约束的最小均方误差的方法中的约束条件，具体为：
Figure BDA0002041669010000038
其中：
Figure BDA0002041669010000039
Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，aj为第j个模糊数，
Figure BDA00020416690100000310
为在第i个频率作用下的相位差测量值，
Figure BDA00020416690100000311
为在第j个频率作用下的相位差测量值，Φ为相位误差阈值。
进一步地讲，所述步骤S4获取无源动目标反向散射回波信号，具体如下：
S4.1：通过所述信息传递系统，获取无源谐波标签的发射信号，具体为：
Sm(t)＝exp(j2π(2f)t+φm)＝exp(j4πft+φm)
其中：f为发射机发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位；
S4.2：根据所述无源谐波标签的发射信号和无源谐波标签的球坐标，获取所述无源动目标反向散射回波信号，具体为：
Figure BDA0002041669010000041
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射机发射的查询信号的频率，τmn为时间延迟，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离。
进一步地讲，所述步骤S5获取解调后的回波信号，具体如下：
S5.1：定义波数矢量，具体为：
Figure BDA0002041669010000042
其中：Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，f为发射机发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000043
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000044
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角；
S5.2：所述无源动目标反向散射回波信号根据波数矢量，由时域变换到波数域，具体为：
Sm,n(t,r)＝σ(p)exp(j2π(2ft+(Km(ram-r))+(Kn(rbn-r)))+φm)
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量；
S5.3：将所述波数域的无源动目标反向散射回波信号进行去载波处理，获取所述解调后的回波信号，具体为：
Dm,n(r)＝σ(p)exp(j2π(Km+Kn)r)＝σ(p)exp(j2πKm,nr)
其中：Km,n＝Km+Kn＝(Kx,Ky,Kz)
Figure BDA0002041669010000051
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000052
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000053
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
进一步地讲，所述去载波处理过程中的参考函数，具体为：
Sref(t,r)＝exp(-j2π(2ft-(Kmram+Knrbn))-φm)
其中：f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量。
进一步地讲，所述步骤S6确定动目标轮廓，具体如下：
S6.1：定义实际矿井场景的空间区域，根据所述解调后的回波信号，获取无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，具体为：
Figure BDA0002041669010000054
其中：Km,n＝Km+Kn＝(Kx,Ky,Kz)
Figure BDA0002041669010000055
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000056
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000057
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，V为实际矿井场景的空间区域；
S6.2：将所述无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波由时域变换成波数域，具体为：
Figure BDA0002041669010000061
其中：
Figure BDA0002041669010000062
σ(x,y,z)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000063
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000064
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，V为实际矿井场景的空间区域，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标；
S6.3：根据所述波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，具体为：
Figure BDA0002041669010000065
其中：：
Figure BDA0002041669010000066
Gm,n(kx,ky,kz)为波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000067
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000068
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，Km为无源谐波标签的波数矢量；
S6.4：通过所述函数关系和无源谐波标签和接收机的总数目，确定所述动目标轮廓，具体为：
Figure BDA0002041669010000071
其中：σm,n(x,y,z)为无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，M为无源谐波标签的总数目，N为接收机的总数目。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
(1)本发明的发射天线由无源谐波标签进行供电，同时该标签可以响应查询信号并发射二次谐波，二次谐波信号经过无源动目标反向散射到接收天线，对接收到的回波信息进行傅里叶域采样，通过傅里叶逆变换恢复目标图像，根据恢复的目标图像即可实现矿井无源动目标的精确轮廓识别；
(2)本发明的识别方法能够以无源谐波标签代替昂贵的发射机，且不需要在目标上佩戴标签，采用多频和多标签分别提供频率分集和角度分集，实现了傅里叶域采样点的完整覆盖，对无源动目标实现了定位和识别，同时还提高了识别的准确率，降低了使用成本。
附图说明
图1是本发明的矿井无源动目标轮廓识别方法的流程示意图；
图2是本发明的矿井无源动目标轮廓识别系统模型示意图；
图3是本发明的球坐标下系统模型图；
图4是本发明的遗传算法的流程示意图；
图5是本发明的多频连续波相位差测距框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
实施例1
参考图1，本实施例提供了一种矿井无源动目标轮廓识别方法，以对井下无源动目标进行定位，具体包括如下步骤：
步骤S1：参考图2，在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统，具体如下：
S1.1：该信息传递系统包括发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标，同时发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标彼此之间的位置并没有严格的规定，但是发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标均需设置在矿井内部。为了更便捷的对井下无源动目标进行定位，无源谐波标签需要设置在井下巷道的墙壁上。
其中无源谐波标签的个数为5-8个，而接收机的个数则不低于2个，在本实施例中，无源谐波标签的个数选择为6个，接收机的个数选择为8个。通过6个无源谐波标签发射的频率，能够提供频率分集，进而实现傅里叶域采样点的完整覆盖。
S1.2：发射机发射的查询信号的频率为f，而无源谐波标签发射的频率为2f。这是由于无源谐波标签响应发射机发射的查询信号，并由无源谐波标签内部的非线性元件产生了二次谐波，从而传送到无源动目标反向散射空间中的电磁波信号的频率也为2f。
S1.3：由于发射机和无源动目标之间的信号是通过无源谐波标签进行转化传递的，从而频率为f的查询信号可以过滤掉，即接收机只能接收到无源动目标发射的频率为2f的电磁波信号，进而发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建了信息传递系统。
步骤S2：参考图3，根据步骤S1中矿井内部的发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标，以矿井巷道断面的几何中心为原点、巷道中线方向为x轴、断面底线方向为y轴、腰线方向为z轴，构建球坐标。
在本实施例中，球坐标中任意位置的坐标均可表示成如下：
Figure BDA0002041669010000081
其中：R为球坐标中任意位置的坐标，r为球坐标中任意位置到矿井巷道断面的几何中心的距离，θ为球坐标中任意位置与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000082
为球坐标中任意位置在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
由于无源谐波标签的个数选择为6个，接收机的个数选择为8个，为了在球坐标中便于对不同无源谐波标签和接收机的位置进行表示，不同无源谐波标签和接收机在球坐标中的坐标可表示成如下：
Figure BDA0002041669010000083
其中：Ram为不同无源谐波标签在球坐标中的坐标，Rbn为不同接收机在球坐标中的坐标，m为无源谐波标签的序号，n为接收机的序号，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000084
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000085
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
步骤S3：利用遗传算法，通过步骤S2中建立的球坐标确定无源谐波标签的球坐标，具体如下：
步骤S3.1：参考图4，确定多频连续波的频率数为K，利用遗传算法产生最优频率组合。虽然在本实施例中选取的发射天线为一个，但是为了更好的对井下无源动目标进行定位，发射天线每次发射的频率可以相同，也可以不相同。在本实施例中，具体地讲，发射天线每次发射的频率都并不是一样的。但是无论发射多少次频率，发射频率的次数不能超过多频连续波的频率数K。
步骤S3.2：为了优化对发射天线发射的频率的选取，根据多频连续波的频率数K，定义阈值方程，具体为：
Figure BDA0002041669010000091
其中：T为阈值方程，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，Z为整数集合，bi为第i个波长的系数，bj为第j个波长的系数，Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，i为发射机第i次发射频率，j为发射机第j次发射频率。
同时i和j的选取均不能超过多频连续波的频率数K，即：
Figure BDA0002041669010000092
其中：i为发射机第i次发射频率，j为发射机第j次发射频率，K为多频连续波频率数。
由于发射天线每次发射的频率都并不是一样的，从而第i个波长的系数bi、第j个波长的系数bj也并不是一样的，且系数bi和bj可以根据实际需求任意选取，但是在一组频率正弦波波长的系数中，系数必须都是整数，且至少有一个不是为零的整数。
步骤S3.3：参考图5，根据步骤S3.2中的阈值方程T，获取单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离。具体为：
Figure BDA0002041669010000093
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，ei为测量误差，
Figure BDA0002041669010000094
为在第i个频率作用下的相位差测量值。
在本实施例中，在第i个频率作用下的相位差测量值
Figure BDA0002041669010000095
的大小，具体为：
Figure BDA0002041669010000096
其中：
Figure BDA0002041669010000097
为在第i个频率作用下的相位差测量值，
Figure BDA0002041669010000098
为没有多径干扰情况下的理想相位差，
Figure BDA0002041669010000099
为相位误差。
其中相位误差
Figure BDA00020416690100000910
的大小既不能大于各个频率相位误差的最大值
Figure BDA00020416690100000911
也不能小于各个频率相位误差的最大值
Figure BDA00020416690100000912
的负值，可以在这个范围内任意选取。相位误差
Figure BDA00020416690100000913
的取值范围，具体为：
Figure BDA0002041669010000101
其中：
Figure BDA0002041669010000102
为相位误差，
Figure BDA0002041669010000103
为各个频率相位误差的最大值。
同时实际测量获取的各个频率相位误差的最大值
Figure BDA0002041669010000104
要小于步骤S3.2中的阈值方程T的大小，具体为：
Figure BDA0002041669010000105
其中：
Figure BDA0002041669010000106
为各个频率相位误差的最大值，T为阈值方程。
步骤S3.4：单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，通过有约束的最小均方误差的方法进行优化，具体为：
Figure BDA0002041669010000107
其中：
Figure BDA0002041669010000108
Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，K为多频连续波频率数，Z为整数集合，
Figure BDA0002041669010000109
为频率作用下的相位差测量值，i为发射机第i次发射频率。
有约束的最小均方误差的方法中的约束条件为：对所有发射天线发射频率的次数i≠j均满足如下公式，若发射天线发射频率的次数i＝j，则通过有约束的最小均方误差的方法对单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离进行优化的结果无法达到预期值。其中公式具体为：
Figure BDA00020416690100001010
其中：
Figure BDA00020416690100001011
Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，aj为第j个模糊数，
Figure BDA00020416690100001012
为在第i个频率作用下的相位差测量值，
Figure BDA00020416690100001013
为在第j个频率作用下的相位差测量值，Φ为相位误差阈值。
相位误差阈值Φ的大小，具体为：
Φ＝maxT
其中：Φ为相位误差阈值，T为阈值方程。
当上述的约束条件不成立时，相位误差阈值Φ的大小需要重新获取，此时相位误差阈值Φ的大小为：
Φ＝Φeω
其中：Φe为放松后的相位误差阈值，ω为松弛因子，e为放松阈值的次数。
步骤S3.5：在本实施例中，接收机的位置可以直接测量获取，从而不同接收机在球坐标中的坐标均可以直接获取。具体地讲，接收机的个数为8个，从而8个接收天线在球坐标中的坐标分别为：Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rb5、Rb6、Rb7和Rb8，其对应的三维直角坐标分别为：Hb1、Hb2、Hb3、Hb4、Hb5、Hb6、Hb7和Hb8。
步骤S3.6：根据步骤S3.5中接收机的球坐标和三维直角坐标、步骤S3.4中优化后的单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，确定无源谐波标签的球坐标。其中一个单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离可以确定一个双曲面，而三个及三个以上的双曲面交点则为无源谐波标签的位置。
由于无源谐波标签和接收机位于同一个三维直角坐标中，且每个接收机的三维直角坐标都可以通过自身的球坐标进行转换直接获取。同时根据单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，可以得知无源谐波标签的三维直角坐标和接收机的三维直角坐标之间的关系，具体为：
Figure BDA0002041669010000111
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，
Figure BDA0002041669010000112
为第mk个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure BDA0002041669010000113
为第ml个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure BDA0002041669010000114
为第mk个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure BDA0002041669010000115
为第ml个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure BDA0002041669010000116
第mk个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，
Figure BDA0002041669010000117
第ml个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，xan为无源谐波标签在三维直角坐标中的x轴坐标，yan为无源谐波标签在三维直角坐标中的y轴坐标，zan为无源谐波标签在三维直角坐标中的z轴坐标。
根据三种不同的无源谐波标签的三维直角坐标和接收天线的三维直角坐标之间的关系，可以直接确定无源谐波标签的三维直角坐标。之后可以将无源谐波标签的三维直角坐标进行转化，进而获取无源谐波标签的球坐标。
步骤S4：通过步骤S1中的信息传递系统和步骤S3.6中无源谐波标签的球坐标，获取无源动目标反向散射回波信号，具体如下：
S4.1：通过信息传递系统可知：无源谐波标签响应发射天线发射的查询信号，并由无源谐波标签内部的非线性元件产生了二次谐波，从而无源谐波标签的发射信号，具体为：
Sm(t)＝exp(j2π(2f)t+φm)＝exp(j4πft+φm)
其中：f为发射机发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位。
步骤S4.2：根据发射信号的传播路径、谐波标签的发射信号和无源谐波标签的球坐标，经过无源动目标的反向散射后到达接收机的信号，即获取无源动目标反向散射回波信号，具体为：
Figure BDA0002041669010000121
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射机发射的查询信号的频率，τmn为时间延迟，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离。
步骤S5：将无源动目标的反向散射后到达接收机的信号由时域变换到波数域并进行去载波处理，获取解调后的回波信号，具体如下：
步骤S5.1：定义波数矢量，具体为：
Figure BDA0002041669010000122
其中：Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，f为发射机发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000123
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000124
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
步骤S5.2：根据无源谐波标签的波数矢量Km和接收机的波数矢量Kn，将步骤S4.2中的无源动目标反向散射回波信号由时域变换到波数域，具体为：
Sm,n(t,r)＝σ(p)exp(j2π(2ft+(Km(ram-r))+(Kn(rbn-r)))+φm)
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量。
步骤S5.3：将波数域的无源动目标反向散射回波信号进行去载波处理，获取解调后的回波信号。
为了便于处理，将波数域的无源动目标反向散射回波信号中不变的量进行解调，只保留变化的量。
在本实施例中，将波数域的无源动目标反向散射回波信号中的指数部分取负值，获取参考函数，具体为：
Sref(t,r)＝exp(-j2π(2ft-(Kmram+Knrbn))-φm)
其中：f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量。
将波数域的无源动目标反向散射回波信号和参考函数相乘，解调掉其中不变的量，获取解调后的回波信号，具体为：
Dm,n(r)＝σ(p)exp(j2π(Km+Kn)r)＝σ(p)exp(j2πKm,nr)
其中：Km,n＝Km+Kn＝(Kx,Ky,Kz)
Figure BDA0002041669010000131
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000132
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000133
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
步骤S6：根据解调后的回波信号，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，通过无源谐波标签和接收机的总数目，确定动目标轮廓，具体如下：
步骤S6.1：定义实际矿井场景的空间区域为V，根据解调后的回波信号，获取谐波标签和接收机构成的观测通道回波，具体为：
Figure BDA0002041669010000134
其中：Km,n＝Km+Kn＝(Kx,Ky,Kz)
Figure BDA0002041669010000141
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000142
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000143
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，V为实际矿井场景的空间区域。
步骤S6.2：将无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波由时域变换从波数域，具体为：
Figure BDA0002041669010000144
其中：
Figure BDA0002041669010000145
σ(x,y,z)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000146
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000147
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，V为实际矿井场景的空间区域，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标。
步骤S6.3：根据波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，具体为：
Figure BDA0002041669010000148
其中：：
Figure BDA0002041669010000151
Gm,n(kx,ky,kz)为波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000152
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure BDA0002041669010000153
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，Km为无源谐波标签的波数矢量。
步骤S6.4：通过无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系、无源谐波标签和接收机的总数目，确定动目标轮廓，具体为：
Figure BDA0002041669010000154
其中：σm,n(x,y,z)为无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，M为无源谐波标签的总数目，N为接收机的总数目。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构和方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述识别方法具体包括如下步骤：
S1：在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统；
S2：以矿井巷道断面的几何中心为原点、巷道中线为x轴、断面底线为y轴、腰线为z轴，对所述发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标构建球坐标；
S3：利用遗传算法，通过所述球坐标确定无源谐波标签的球坐标；
S4：通过所述信息传递系统和无源谐波标签的球坐标，获取无源动目标反向散射回波信号；
S5：所述无源动目标反向散射回波信号根据波数矢量，获取解调后的回波信号；
S6：根据所述解调后的回波信号，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，通过所述无源谐波标签和接收机的总数目，确定动目标轮廓；
所述步骤S4获取无源动目标反向散射回波信号，具体如下：
S4.1：通过所述信息传递系统，获取无源谐波标签的发射信号，具体为：
Sm(t)＝exp(j2π(2f)t+φm)＝exp(j4πft+φm)
其中：f为发射机发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位；
S4.2：根据所述无源谐波标签的发射信号和无源谐波标签的球坐标，获取所述无源动目标反向散射回波信号，具体为：
Figure FDA0003938451040000011
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射机发射的查询信号的频率，τmn为时间延迟，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离；
所述步骤S5获取解调后的回波信号，具体如下：
S5.1：定义波数矢量，具体为：
Figure FDA0003938451040000012
其中：Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，f为发射机发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000013
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000021
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角；
S5.2：所述无源动目标反向散射回波信号根据波数矢量，由时域变换到波数域，具体为：
Sm，n(t，r)＝σ(p)exp(j2π(2ft+(Km(ram-r))+(Kn(rbn-r)))+φm)
其中：σ(p)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量；
S5.3：将所述波数域的无源动目标反向散射回波信号进行去载波处理，获取所述解调后的回波信号，具体为：
Dm，n(r)＝σ(p)exp(j2π(Km+Kn)r)＝σ(p)exp(j2πKm，nr)
其中：Km，n＝Km+Kn＝(Kx，Ky，Kz)
Figure FDA0003938451040000022
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000023
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000024
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述步骤S1在矿井内部发射机、接收机、无源谐波标签和无源动目标共同组建信息传递系统，具体为：
S1.1：在矿井内部设置所述发射机和接收机，在矿井的巷道上设置所述无源谐波标签；
S1.2：所述发射机的查询信号发送至无源谐波标签中，所述无源谐波标签通过非线性元件将查询信号发送至无源动目标中，并将所述查询信号转换为无源动目标反向散射空间中的电磁波信号；
S1.3：所述接收机接收无源动目标反向散射空间中的电磁波信号，构建信息传递系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述步骤S3通过球坐标确定无源谐波标签的球坐标，具体如下：
S3.1：确定多频连续波的频率数，利用所述遗传算法产生最优频率组合；
S3.2：通过所述多频连续波频率数和最优频率组合，定义阈值方程，具体为：
Figure FDA0003938451040000031
其中：T为阈值方程，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，Z为整数集合，bi为第i个波长的系数，bj为第j个波长的系数，Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，i为发射机第i次发射频率，j为发射机第j次发射频率；
S3.3：根据所述阈值方程，获取单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，具体为：
Figure FDA0003938451040000032
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，ei为测量误差，
Figure FDA0003938451040000033
为在第i个频率作用下的相位差测量值；
S3.4：所述单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离通过有约束的最小均方误差的方法进行优化，具体为：
Figure FDA0003938451040000034
其中：
Figure FDA0003938451040000035
Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，λi为第i个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，K为多频连续波频率数，Z为整数集合，
Figure FDA0003938451040000036
为频率作用下的相位差测量值，i为发射机第i次发射频率；
S3.5：通过所述球坐标，获取接收机的球坐标和三维直角坐标；
S3.6：根据所述接收机的球坐标和三维直角坐标、优化后的单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，获取无源谐波标签的三维直角坐标和接收机的三维直角坐标之间的关系，确定无源谐波标签的球坐标，其中所述无源谐波标签的三维直角坐标和接收机的三维直角坐标之间的关系，具体为：
Figure FDA0003938451040000041
其中：Hmn为单个无源谐波标签在两个不同位置处的接收机之间的差分距离，
Figure FDA0003938451040000042
为第mk个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure FDA0003938451040000043
为第ml个接收机在三维直角坐标中的x轴坐标，
Figure FDA0003938451040000044
为第mk个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure FDA0003938451040000045
为第ml个接收机在三维直角坐标中的y轴坐标，
Figure FDA0003938451040000046
第mk个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，
Figure FDA0003938451040000047
第ml个接收机在三维直角坐标中的z轴坐标，xan为无源谐波标签在三维直角坐标中的x轴坐标，yan为无源谐波标签在三维直角坐标中的y轴坐标，zan为无源谐波标签在三维直角坐标中的z轴坐标。
4.根据权利要求3所述的一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述有约束的最小均方误差的方法中的约束条件，具体为：
Figure FDA0003938451040000048
其中：
Figure FDA0003938451040000049
Rmax为无源谐波标签和接收机之间的最远距离，λi为第i个正弦波的波长，λj第j个正弦波的波长，ai为第i个模糊数，aj为第j个模糊数，
Figure FDA00039384510400000410
为在第i个频率作用下的相位差测量值，
Figure FDA00039384510400000411
为在第j个频率作用下的相位差测量值，Φ为相位误差阈值。
5.根据权利要求1所述的一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述去载波处理过程中的参考函数，具体为：
Sref(t，r)＝exp(-j2π(2ft-(Kmram+Knrbn))-φm)
其中：f为发射天线发射的查询信号的频率，t为时间，φm为发射信号的初相位，ram为无源谐波标签到矿井巷道断面的几何中心的距离，rbn为接收机到矿井巷道断面的几何中心的距离，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量。
6.根据权利要求1所述的一种矿井无源动目标轮廓识别方法，其特征在于，所述步骤S6确定动目标轮廓，具体如下：
S6.1：定义实际矿井场景的空间区域，根据所述解调后的回波信号，获取无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，具体为：
Figure FDA0003938451040000051
其中：Km，n＝Km+Kn＝(Kx，Ky，Kz)
Figure FDA0003938451040000052
σ(p)为无源动目标的散射强度系数，Km为无源谐波标签的波数矢量，Kn为接收机的波数矢量，r为无源动目标到矿井巷道断面的几何中心的距离，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000053
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000054
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，ψ为实际矿井场景的空间区域；
S6.2：将所述无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波由时域变换成波数域，具体为：
Figure FDA0003938451040000055
其中：
Figure FDA0003938451040000056
σ(x，y，z)为无源动目标的散射强度系数，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000057
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000058
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，V为实际矿井场景的空间区域，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标；
S6.3：根据所述波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，建立无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，具体为：
Figure FDA0003938451040000061
其中：
Figure FDA0003938451040000062
Gm，n(kx，ky，kz)为波数域的无源谐波标签和接收机构成的观测通道回波，x为无源动目标在三维直角坐标系中x轴的坐标，y为无源动目标在三维直角坐标系中y轴的坐标，z为无源动目标在三维直角坐标系中z轴的坐标，f为发射天线发射的查询信号的频率，c为光速，θam为无源谐波标签与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000063
为无源谐波标签在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，θbn为接收机与巷道中线和断面底线构成的平面之间的夹角，
Figure FDA0003938451040000064
为接收机在巷道中线和断面底线构成的平面上的投影与断面底线之间的夹角，Km为无源谐波标签的波数矢量；
S6.4：通过所述函数关系和无源谐波标签和接收机的总数目，确定所述动目标轮廓，具体为：
Figure FDA0003938451040000065
其中：σm，n(x，y，z)为无源动目标波数域回波信号与目标散射强度的函数关系，M为无源谐波标签的总数目，N为接收机的总数目。
CN201910343988.4A 2019-04-26 2019-04-26 一种矿井无源动目标轮廓识别方法 Active CN110174668B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910343988.4A CN110174668B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种矿井无源动目标轮廓识别方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910343988.4A CN110174668B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种矿井无源动目标轮廓识别方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110174668A CN110174668A (zh) 2019-08-27
CN110174668B true CN110174668B (zh) 2022-12-20

Family

ID=67690220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910343988.4A Active CN110174668B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种矿井无源动目标轮廓识别方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110174668B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110687504B (zh) * 2019-09-06 2022-04-29 天津大学 基于多频载波相位差的uhf rfid标签测距方法
US11290960B2 (en) 2020-02-10 2022-03-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for low power transmission using backscattering
CN112462324A (zh) * 2020-11-06 2021-03-09 中国矿业大学 一种室内无源动目标定位方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0513745D0 (en) * 2005-07-05 2005-08-10 Schlumberger Holdings Borehole seismic acquisition system
CN102129067A (zh) * 2011-03-15 2011-07-20 北京理工大学 一种前向散射雷达地面运动目标信号建模及成像方法
GB201319095D0 (en) * 2013-10-29 2013-12-11 Imp Innovations Ltd Method of, and apparatus for, full waveform inversion
CN108594299A (zh) * 2018-02-28 2018-09-28 中国科学院地质与地球物理研究所 高铁智能预警方法、装置及系统
CN109375167A (zh) * 2018-07-12 2019-02-22 中国矿业大学 井下无源动目标定位方法
CN109640390A (zh) * 2018-12-11 2019-04-16 天津工业大学 一种基于多参考rssi轮廓的uhf rfid相对定位方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8248210B2 (en) * 2009-06-30 2012-08-21 Intermec Ip Corp. Method and system to determine the position, orientation, size, and movement of RFID tagged objects
US8700372B2 (en) * 2011-03-10 2014-04-15 Schlumberger Technology Corporation Method for 3-D gravity forward modeling and inversion in the wavenumber domain

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0513745D0 (en) * 2005-07-05 2005-08-10 Schlumberger Holdings Borehole seismic acquisition system
CN102129067A (zh) * 2011-03-15 2011-07-20 北京理工大学 一种前向散射雷达地面运动目标信号建模及成像方法
GB201319095D0 (en) * 2013-10-29 2013-12-11 Imp Innovations Ltd Method of, and apparatus for, full waveform inversion
CN108594299A (zh) * 2018-02-28 2018-09-28 中国科学院地质与地球物理研究所 高铁智能预警方法、装置及系统
CN109375167A (zh) * 2018-07-12 2019-02-22 中国矿业大学 井下无源动目标定位方法
CN109640390A (zh) * 2018-12-11 2019-04-16 天津工业大学 一种基于多参考rssi轮廓的uhf rfid相对定位方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A WSN for Monitoring and Event Reporting;Umar Ibrahim Minhas 等;《IEEE SYSTEMS JOURNAL》;20180331;第12卷(第1期);485-496 *
Research on Real-time of Hybrid Scheduling for Mine;Yanjing Sun 等;《Proceedings of the 8th World Congress on Intelligent Control and Automation》;20100709;1-5 *
基于TOA/DOA参数估计的隧道高分辨率无源移动目标定位;张晓光等;《煤炭学报》;20180715(第07期);1-8 *
基于矢量波数变换法（VWTM）的多道Rayleigh波分析方法;杨振涛 等;《地球物理学报》;20190131;第62卷(第1期);298-305 *
隧道高分辨率无源动目标定位研究及其仿真实验;张晓光等;《实验室研究与探索》;20181015(第10期);1-7 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110174668A (zh) 2019-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110174668B (zh) 一种矿井无源动目标轮廓识别方法
US6963301B2 (en) System and method for near-field electromagnetic ranging
Nikitin et al. Phase based spatial identification of UHF RFID tags
CN109375167B (zh) 井下无源动目标定位方法
JP5420856B2 (ja) 測位用タグ及びその随伴先物品の測位方法及びシステム
WO2007143238A2 (en) Method and system for correlating radar position data with target identification data, and determining target position using round trip delay data
CN101975938A (zh) 基于射频信号的五维定位方法和系统
US20160003932A1 (en) Method and System for Estimating Error in Predicted Distance Using RSSI Signature
CN104898090A (zh) 室内定位系统
KR101733035B1 (ko) 표적으로부터 반사된 신호를 기반으로 위치를 추정하기 위한 pcl 시스템
CN102460202A (zh) 基于包括多个天线的无线通信装置的定位系统和方法
Khan et al. Location estimation technique using extended 3-D LANDMARC algorithm for passive RFID tag
KR102214499B1 (ko) Gps 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템 및 방법
CN211717407U (zh) 二维面形变测量雷达及其测量系统
Zhang et al. RFID based vehicular localization for intelligent transportation systems
CN204439827U (zh) 室内定位系统
RU2584689C1 (ru) Многопозиционная система определения местоположения воздушных судов
CN104251675B (zh) 一种多目标微变形实时遥测方法与系统
CN105960018A (zh) 基于异步到达时间差的双曲线定位方法
Liu et al. RFID-Based Vehicle Localization Using Virtual Wideband Multi-Frequency Continuous Wave
Vojtech et al. Outdoor localization technique using active RFID technology aimed for security and disaster management applications
TW201445171A (zh) 用於定位無線節點之系統及方法
Regus et al. Indoor positioning and navigation system for autonomous vehicles based on RFID technology
CN202475760U (zh) 无线传感网定位系统
CN115862386A (zh) 一种探通一体化的机载空中交通监视系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant