一种基于网格化频谱监测结果的无线干扰源定位方法

摘要

本发明涉及一种基于网格化频谱监测结果的无线干扰源定位方法，属于无线电信号源定位领域。本发明提出的无线电定位方法区别于传统的测向定位法，首先在被监测区域设有若干个矩阵排列的无线电监测器，通过对于无线电监测器接受功率的大小进行分析，测出其接受功率的大小，根据无线电监测器检测的数据，选出干扰源所在的一个小矩形区域，通过一定的算法，求得干扰源可能所在的区域。

主权项

一种基于网格化频谱监测结果的无线干扰源定位方法，其特征在于：在待测区域，设有若干个矩阵排列的无线电监测器，通过对于无线电监测器接收功率的大小进行分析，测出其接收功率的大小，根据无线电监测器检测的数据，选取干扰源所在的一个小矩形区域，进一步计算求得干扰源可能所在的区域；具体步骤如下：Step1、在一片待测区域，设置若干个矩阵排列的无线电监测器，构成一个无线电监测网，根据无线电监测器检测的接收功率数据找出相邻四个监测点数据之和最大的矩形区域，即为干扰源所在的一个小矩形区域；Step2、设干扰源坐标为(X₀，Y₀)，发射功率为P_t，干扰源所在矩形区域的四个监测点坐标分别为a₁(X₁，Y₁)、a₂(X₂，Y₂)、a₃(X₃，Y₃)、a₄(X₄，Y₄)，在没有噪声干扰的理想环境下，对应监测点测得的接收功率为P_r1、P_r2、P_r3、P_r4，其中X₁＝X₄，X₂＝X₃，Y₁＝Y₂，Y₃＝Y₄，则X₁<X₀<X₂，Y₁<Y₀<Y₄；在没有噪声干扰的理想环境下，根据电磁波在二维自由空间的传播模型，可以得到对应监测点测得的接收功率Pr₁、Pr₂、Pr₃、Pr₄满足以下等式：${(X_1-X_0)}^2+{(Y_1-Y_0)}^2=\frac{{\mathrm{kP}}_t}{P_{r1}}$${(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2=\frac{{\mathrm{kP}}_t}{P_{r2}}$${(X_3-X_0)}^2+{(Y_3-Y_0)}^2=\frac{{\mathrm{kP}}_t}{P_{r3}}$${(X_4-X_0)}^2+{(Y_4-Y_0)}^2=\frac{{\mathrm{kP}}_t}{P_{r4}}$进一步可得：$\frac{P_{r2}}{P_{r1}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2=0$$\frac{P_{r2}}{P_{r3}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_3-X_0)}^2-{(Y_3-Y_0)}^2=0$$\frac{P_{r2}}{P_{r4}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_4-X_0)}^2-{(Y_4-Y_0)}^2=0$$\frac{P_{r3}}{P_{r1}}[{(X_3-X_0)}^2+{(Y_3-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2=0$$\frac{P_{r3}}{P_{r4}}[{(X_3-X_0)}^2+{(Y_3-Y_0)}^2]-{(X_4-X_0)}^2-{(Y_4-Y_0)}^2=0$$\frac{P_{r4}}{P_{r1}}[{(X_4-X_0)}^2+{(Y_4-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2=0$Step3、设电波在空中传播受到高斯白噪声的影响，高斯白噪声的方差为c，均值为u，则高斯白噪声的数学模型可以表示为u+c_*randn()，则在实际中对应监测点测得的接收功率分别为P_n1、P_n2、P_n3、P_n4，其中P_n1＝P_r1+u+c_*randn()，P_n2＝P_r2+u+c_*randn()，P_n3＝P_r3+u+c_*randn()，P_n4＝P_r4+u+c_*randn()。；故由电磁波在含有噪声的二维空间传播可得：$\left|\frac{P_{n2}}{P_{n1}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2\right|<d$$\left|\frac{P_{n2}}{P_{n3}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_3-X_0)}^2-{(Y_3-Y_0)}^2\right|<d$$\left|\frac{P_{n2}}{P_{n4}}[{(X_2-X_0)}^2+{(Y_2-Y_0)}^2]-{(X_4-X_0)}^2-{(Y_4-Y_0)}^2\right|<d$$\left|\frac{P_{n3}}{P_{n1}}[{(X_3-X_0)}^2+{(Y_3-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2\right|<d$$\left|\frac{P_{n3}}{P_{n4}}[{(X_3-X_0)}^2+{(Y_3-Y_0)}^2]-{(X_4-X_0)}^2-{(Y_4-Y_0)}^2\right|<d$$\left|\frac{P_{n4}}{P_{n1}}[{(X_4-X_0)}^2+{(Y_4-Y_0)}^2]-{(X_1-X_0)}^2-{(Y_1-Y_0)}^2\right|<d$其中d为每个式子的误差值；Step4、设定合适的误差值d，X₀和Y₀在小矩形区域内遍历取值，标记出能同时满足Step3中所有式子的坐标点，这些点所在的区域即为干扰源所在的区域。