基于隐马尔可夫模型的杂波超宽带冲激响应双基地距离估计
其他计算机科学
2012-12-06 v1
摘要
超宽带（UWB）多基地雷达可用于建筑物和房间内的目标检测与跟踪。目标检测与跟踪依赖于对双基地时延的精确了解。噪声、测量误差以及实测 UWB 信道冲激响应（CIR）中密集、重叠的多径信号问题，都使得双基地时延估计极具挑战性。通常假设校准 CIR（即无人存在时的测量结果）可以轻易地从新捕获的 CIR 中减去。我们证明情况往往并非如此。我们提出将当前一组 CIR 与一组校准 CIR 之间的差异建模为隐马尔可夫模型（HMM）。我们进行了多次实验部署以收集 CIR 数据，测试该模型的性能，并将其性能与现有方法进行比较。我们的实验结果显示，基于 HMM 的方法的均方根误差（RMSE）为 2.85 ns 和 2.76 ns，而阈值法在理想阈值先验已知的情况下，RMSE 为 3.28 ns 和 4.58 ns。通过使用 Baum-Welch 算法，基于 HMM 的估计器被证明对初始参数设置非常鲁棒。使用基于 HMM 的双基地时延估计，定位性能也得到了改善。
引用
@article{arxiv.1212.1080,
title = {Hidden Markov Estimation of Bistatic Range From Cluttered Ultra-wideband Impulse Responses},
author = {Merrick McCracken and Neal Patwari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1080},
year = {2012}
}