UWB中基于TDOA定位方法的Fang算法论文参考.pdf-资料库

学校代码学号或申请号级专业硕士学位论文无线定位中抗非视距干扰的算法作者姓名：赵超敏导师姓名：张端金教授专业学位名称：电子与通信工程培养院系：信息工程学院完成时间：年月

A t h e s i s s u b m i t t e d t o Z h e n g z h o u U n i v e r s i t y f o r t h e d e g r e e o f M a s t e r W i r e l e s s L o c a t i o n o f N o n L i n e - o f - S i g h t I n t e r f e r e n c e R e s i s t a n c e o f t h e A l g o r i t h m B y C h a o M i n Z h a o S u p e r v i s o r : P r o f . D u a n J i n Z h a n g E l e c t r o n i c s a n d C o m m u n i c a t i o n E n g i n e e r i n g S c h o o l o f I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g M a y , 2 0 1 2

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：》》年日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：曰期：年月？円

摘要无线定位是一种由解决无线电信号，获取相关参数，然后进行定位解算的技术。随着美国议案的发行，通信公司和科研机构加大了无线定位技术的研究使该技术得到快速发展。结合各种各样的无线信号，比如信号，信号超宽频信号以及通信系统的频率信号，使无线定位可以适用于不同的地区、使人们的生活更丰富多彩。如何提高无线定位的精确度，让这种服务的大众化比以前更好，是无线定位的关键。实现移动定位需要两个歩骤，第一歩：依据不同的定位类型，估计相应的位置参数。第二步：根据第一步定位参数的估计，提出了相应的定位算法对移动位置进行估计。现代无线通讯的环境尤其是在城市移动下的环境因为受到非视距多径传播、几何精度因子等多种不利因素，使得现行的每个移动终端定位方法必然受到很大的影响，导致定位的性能显著下降，定位的精度难以在非视距多径条件下满足的要求。在本文中，根据以上的情况，提出了高精度无线定位算法及其算法的性能分析。这些算法旨在提高无线定位系统的定位精度。本文从无线定位过程中的第二歩出发，为克服多径环境下非视距定位的误差，首先分析非视距多径传播对算法的显著影响，并在此基础上研究了克服显著误差无线定位的新算法。克服非视距误差的新型定位算法是基于经典和算法的协同定位改进的算法。然后通过使用单反射椭圆模型，提出了一种能够有效的抑制非视距传播干扰的定位算法。通过数值仿真分析了算法的有效性。最后，总结全文，并对今后的研究方向做出展望。关键词：无线定位非视距多径环境协作定位

A B S T R A C T W i r e l e s s l o c a t i o n i s a s o l u t i o n b y r a d i o s i g n a l , a c c e s s t o r e l e v a n t p a r a m e t e r s , a n d p o s i t i o n i n g t h e s o l u t i o n o f t h e t e c h n o l o g y . A s t h e U . S . E - 9 1 1 m o t i o n o f t h e i s s u e , c o m m u n i c a t i o n s c o m p a n y a n d r e s e a r c h i n s t i t u t i o n s i n c r e a s e b i g w i r e l e s s l o c a t i o n t e c h n o l o g y , m a k e t h i s t e c h n o l o g y g e t f a s t d e v e l o p m e n t . C o m b i n i n g a l l k i n d s o f w i r e l e s s s i g n a l s , s u c h a s t h e C h i r p s i g n a l , Z i g b e e s i g n a l , U W B s i g n a l s , a n d c o m m u n i c a t i o n s y s t e m a s t h e f r e q u e n c y o f t h e s i g n a l , m a k e w i r e l e s s l o c a t i o n c a n b e u s e d i n d i f f e r e n t a r e a s , r i c h p e o p l e ' s l i f e . H o w t o i m p r o v e t h e p r e c i s i o n o f t h e w i r e l e s s l o c a t i o n l e t t h e p u b l i c s e r v i c e b e t t e r t h a n e v e r i s t h e k e y t o w i r e l e s s l o c a t i o n . M a k e m o b i l e p o s i t i o n i n g n e e d t w o s t e p s , t h e fi r s t s t e p a c c o r d i n g t o d i f f e r e n t t y p e s o f p o s i t i o n i n g t y p e , e s t i m a t e t h e p o s i t i o n o f t h e c o r r e s p o n d i n g p a r a m e t e r s , t h e s e c o n d s t e p , a c c o r d i n g t o t h e f i r s t s t e p p o s i t i o n i n g p a r a m e t e r s e s t i m a t i o n , a n d p u t f o r w a r d t h e c o r r e s p o n d i n g l o c a l i z a t i o n a l g o r i t h m f o r m o b i l e p o s i t i o n e s t i m a t i o n . M o d e r n w i r e l e s s c o m m u n i c a t i o n e n v i r o n m e n t ( e s p e c i a l l y i n t h e c i t y o f m o b i l e e n v i r o n m e n t ) b e c a u s e g e t t h e n o n l i n e - o f - s i g h t ( N L O S ) m u l t i p a t h d i s s e m i n a t i o n , t h e g e o m e t r y p r e c i s i o n f a c t o r a n d s o o n m a n y k i n d s o f a d v e r s e f a c t o r s , m a k e t h e e x i s t i n g e a c h m o b i l e t e r m i n a l ( M S ) p o s i t i o n i n g m e t h o d w i l i n e v i t a b l y s u f f e r a l o t o f i n f l u e n c e , l r e s u l t i n g i n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e p o s i t i o n i n g d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y , t h e d i f fi c u l t t o n o n l i n e - o f - s i g h t i n m u l t i p a t h c o n d i t i o n s m e e t E - 9 1 1 p o s i t i o n p r e c i s i o n r e q u i r e m e n t s . T h i s t h e s i s m a i n l y t o t h e w i r e l e s s p o s i t i o n i n g p r o c e s s o f t h e s e c o n d s t e p , o v e r c o m e m u l t i p a t h e n v i r o n m e n t n o n l i n e - o f - s i g h t p o s i t i o n i n g e r r o r , a n d p u t f o r w a r d t h e h i g h p r e c i s i o n w i r e l e s s l o c a t i o n a l g o r i t h m s a n d i t s p e r f o r m a n c e a n a l y s i s . F i r s t a n a l y s i s n o n l i n e - o f - s i g h t m u l t i p a t h s p r e a d t o T O A / T D O A a l g o ri t h m i s s i g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e , a n d o n t h i s b a s i s t o o v e r c o m e s i g n i fi c a n t e r r o r w i r e l e s s l o c a t i n g n e w a l g o r i t h m . F i r s t o v e r c o m e t h e o ri e n t a t i o n o f n o n l i n e - o f - s i g h t e r r o r a l g o r i t h m i s b a s e d o n c l a s s i c a l C h a n a n d T a y l o r a l g o ri t h m w i t h t h e l o c a l i z a t i o n a l g o r i t h m . A n d t h e n u s i n g e l l i p t i c a l m o d e l S L R s h o o t , a n d p u t s f o r w a r d a k i n d o f i n h i b i t i o n o f s p r e a d b e y o n d ( N L O S ) i n t e r f e r e n c e l o c a t i o n a l g o r i t h m . T h r o u g h n u m e r i c a l s i m u l a t i o n a n a l y s i s t h e e f f e c t i v e n e s s o f t h e p r o p o s e d a l g o r i t h m . . A t l a s t , t h e p a p e r c o n c l u d e s t h e f u l l t e x t , a n d f u t u r e r e s e a r c h d i r e c t i o n t o m a k e o u t l o o k . K e y w o r d s : w i r e l e s s l o c a t i o n n o n l i n e - o f - s i g h t m u l t i p a t h e n v i r o n m e n t a l c o o p e r a t i o n o ri e n t a t i o n 1 1

目录第一章绪论题研究的？景、的和意义无线定位常用的算法无线定位的研究现状论文的框架第二章基于时延的定位算法性能分析定位的最小二乘算法定位模型圆周定位模型相交线模型有关双曲线的定位投型算法算法级数展幵算法仿真的信道模型信道的投型时延扩展的模型移动台的分布第三章误差的鉴别方法研究误差分析环境下误差鉴另鉴别方法残差分析判决法假设检验判决法误差的抑制与消除定位准确度评价指标均方误差累积分布函数儿何精度因子圆球误差概率相对定位误差第四章协作定位算法克服误差的性能算法与级数的展开法的特点箅法的优缺点算法和级数展开法的协同定位的改善算法：：：：：：

4 . 3 \m 4 1 第五章基于单次反射统计信道模型算法研究基丁儿何结构的单次反射统计信道模型基丁单次反射统计信道的定位算法基丁椭圆模短、径的抑制算法基丁模的抑制算法第六章全文总结参考文献致谢入聽

无线定位中抗视距千扰的算法第一章绪论课题研究的背景、目的和意义因为无线电定位的特殊性，无线电设备广泛应用于工业生产、生活、军事调査、科学研究、通讯服务等方面。随着应用的深入，使用无线电对目标信号源或感应、反射信号源定位需求也就被提出来了。特别是最近几年，无线通信技术的普及和无线传感器网络的使用，相应的定位需要变得非常强烈，也促进了无线定位系统相关的定位技术的研究。最早出现无线定位是在军事应用中，第二次世界大战中，使用无线定位是为了能够得知受伤的友好军队的队员，或者是为了能够把敌军中已经受伤的敌人彻底消灭掉。从年开始，无线定位技术就开始在世界的各个领域崭露头角，显示出它独特的重要性。当时由于自行车丢失严重，美国警察利用交通系统把无线定位技术用到了跟踪自行车上。在每个自行车上加上无线跟踪系统，大大减少了失窃率。而后，人们又逐渐把无线定位用到了交通运输，货物运送以及出租车，还有医疗系统上。的无线应急服务，由美国无线服务提供商提供，需要准确的定位通过移动呼叫者的紧急援助请求通过拨打电话。随着公众和私人的要求和需要这两种需求的迫切性，无线定位的准确性成为一种基本问题，对人们的生活起到了很大的帮助，所以各个国家和科研机构开始致力于无线定位的发展和探索。后来随着社会的进一歩发展，到年时，全球最大的信息管理软件及服务供应商甲骨文公司致力于无线定位这方面的研究，研发了一系列有关无线定位方面的高端产品和系统。大大促进了人们在电子地图绘制，交通运输以及物流方面的进展，使全球无线定位得到了一定的进展。为了有效推动无线定位技术的发展，甲骨文与多家业界领先公司达成了合作关系，在移动定位、绘制地图、行程安排、地址编码和黄页内容等领域进行紧密合作，努力为蓬勃发展的移动市场提供完整的解决方案。为了有效推动移动应用的发展，甲骨文公司正在与分布于世界各地的多家业界领先公司合作，因为无线电网络的特殊性，无线

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