基于散射体信息的双基站定位

该文基于单次散射移动通信模型,利用双基站测得的多条散射路径的到达时间(TOA)和到达角度(AOA)进行定位,提出了一种非直达波条件下的高精度移动定位算法,仿真结果验证了该算法的有效性。     

抑制非直达波误差的高阶矩方法

加权线性最小二乘定位算法在直达波传播条件下具有良好的定位性能,但是,在测量误差是非直达波传播导致的非对称分布时,常规的处理方法因为未考虑测量误差的高阶矩信息,仍存在进一步改善的余地.本文提出了一种抑制非直达波测量误差的高阶矩算法,目前常用的测距定位算法仅是该算法在直达波传播环境中的特例.仿真实验表明,该方法能够较明显的抑制恶劣的非直达波传播环境对测距定位性能的不良影响.     

复杂环境下的自适应移动台定位方法

在复杂的定位环境中,常见的非直达波传播往往导致普通移动台的定位性能难以满足基于位置的服务要求.与利用单个移动台对抗非直达波效应的现有思路不同,本文提出了一种新的方法,先利用具有附加定位数据采集能力的移动台的较高精度定位结果提取环境特征信息,再通过自适应非线性滤波器共享该信息,达到改善普通移动台定位性能的目的.仿真实验表明,该方法能够明显的抑制非直达波传播环境对时差定位性能的恶劣影响.     

基于混合模型的强直达波与多径杂波消除

针对非合作无源相干定位中强直达波与多径杂波对目标散射信号的强抑制特点,提出了采用AR与MA的混合模型消除直达波与多径杂波的新方法。文中推导了采用AR模型和MA模型对多径信道建模的正则方程,提出了采用混合模型消除直达波与杂波的迭代算法。理论与仿真结果表明该方法对直达波与多径杂波的消除是非常有效的。     

基于几何特性的非直达波定位算法

现有的无线传感器网络定位算法未考虑非直达波误差,由于无线传感器网络中任意两节点之间都可能存在通信,因此其定位问题比无线蜂窝通信系统更为复杂.为了解决现有节点定位算法未考虑非直达波误差的问题,依据分布式节点定位体系结构,提出非直达波环境下的基于几何特性的节点定位算法.该算法将不等式约束、非直达波统计特征和稳健代价函数等非直达波抑制准则,与无线传感器节点定位手段如距离测量矩阵相结合,仿真结果表明,它在无线传感器网络定位应用中要优于其他的定位算法.     

近场散射体对阵列超分辨波达方向估计性能的影响和补偿方法

测定电波到达方向（DOA）是无线电定位系统的基本任务之一,先进的阵列超分辨测向技术获得广泛关注。在船载和机载等平台应用中,阵列天线由于受安装空间所限,其旁边存在散射体,这时阵列接收到的信号既包括远场目标信号又有近场散射体散射出多径信号。本文分析了这种近场散射信号对DOA估计性能的影响,即散射信号会在DOA谱上多形成一个干扰性质的谱峰,并且若散射信号来波方向靠近直达波来波方向时,会造成模糊现象。最后文章在多重信号分类算法（MUSIC）的基础上提出一种补偿方法,能够很好的抑制散射信号所造成的这种影响,实验仿真结果验证该算法的有效性。      

基于粒子滤波和交互多模型的移动定位方法

为提高非视距情况下移动辐射源的定位精度,提出一种改进的交互粒子滤波算法.该算法对目标运动多模型和信号到达时间差测量噪声分布多模型联合建模.在交互多模型状态更新中利用粒子滤波对目标时变状态以及视距/非视距混合信道参数进行估计,抑制了非视距测量误差对移动定位的影响.仿真结果表明,改进算法的性能要优于现有的视距条件运动多模型和视距/非视距条件单一运动模型的定位算法,并且定位误差接近于推导的后验克拉美劳下界.     

基于改进CMA+MMA的直达波脉冲复包络估计技术

直达波参考信号在传输过程中经常会受到噪声、地杂波和多路径干扰的影响,造成信号失真,从而对非合作双基地雷达的性能产生影响.为了恢复脉冲制非合作双基地雷达中的直达波参考信号,考虑采用盲均衡技术重构直达波参考信号.针对直达波信号脉冲持续期间模值恒定、脉冲间歇期内模值为零的包络特性,讨论了盲均衡算法中的恒模算法(CMA)和多模算法(MMA)的特点及其应用条件,在此基础上提出了改进的CMA+MMA算法,仿真结果表明改进的CMA+MMA算法比CMA算法均衡后的互相关函数尖峰更窄,能进一步提高CMA算法对直达波脉冲的均衡性能.     

基于ES-DOA估计的室内非法信号源定位方法

针对室内非法信号源定位应用的特点,提出一种基于到达方向(DOA)估计的无源定位方法。采用具有解相干能力的基于特征空间的到达角(ES-DOA)估计算法估计来波到达角度空间谱和对应的信号功率;采用一种新的直达路径集成搜寻算法判断信号的直达路径方向,并通过交叉测量法估计非法信号源的位置。仿真实验表明,ES-DOA算法在处理相干阵列信号时,具有高分辨力和较强的抗噪声能力,提出的直达路径识别算法能够在不同室内环境中准确识别信号的直达路径方向,具有较强的鲁棒性。研究证明,该定位方法具有较强的系统可实现性,既能单站定位,又可多站协同工作,部署方便,使用灵活,是一种有效的室内非法信号源定位解决方案。     

一种基于随机散射簇的非平稳3D空间信道模型

针对大规模MIMO信道的近场效应和非平稳特性,该文提出适用大规模MIMO信道的一种基于随机散射簇的非平稳3D空间信道模型。采用抛物波前代替球面波前建模近场效应,并分析抛物波前条件下该模型的信道容量。对于大规模MIMO信道的非平稳特性,提出基于散射簇的有效概率确定收发天线阵元的有效散射簇集合,从而建模散射簇沿天线阵列轴的随机演变来合理描述散射簇的出现和消失。仿真结果表明,用抛物波前和有效散射簇的随机演变来建模大规模MIMO信道特征是很好的候选方法。     

基于扩展卡尔曼滤波的非视距误差消除算法

在蜂窝网无线定位中,到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)中的非视距(NLOS)误差会导致移动台的位置估计出现较大偏差.为了减轻NLOS误差的影响,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的非视距误差消除算法.算法通过引入一个NLOS转换因子改进EKF的迭代过程,消除NLOS误差对定位估计的影响.计算机仿真结果表明,在NLOS环境下定位精度的提高是显著的.     

一种改进的NLOS环境下的TDOA/AOA混合定位算法

在蜂窝移动通信系统中,利用基站测量的到达时间差(TDOA)和电波到达角(AOA)的混合定位方法能够比传统的TDOA方法提供更高的定位精度。但是在非视距(NLOS)条件下,当AOA的测量误差超过一定值时,定位的误差仍然很大。该文根据NLOS传播环境下附加传播时延服从指数分布的特性,估计附加时延的均值和方差,对TDOA测量值进行重构,再以AOA方法进行辅助定位。仿真结果表明,该算法能显著提高传统的TDOA和TDOA/AOA方法在NLOS传播环境下的定位精度。     

TOA-based robust location algorithms for wireless cellular networks

Caused by Non-Line-Of-Sight (NLOS) propagation effect, the non-symmetric contamination of measured Time Of Arrival (TOA) data leads to high inaccuracies of the conventional TOA based mobile location techniques. Robust position estimation method based on bootstrapping M-estimation and Huber estimator are proposed to mitigate the effects of NLOS propagation on the location error. Simulation results show the improvement over traditional Least-Square (LS) algorithm on location accuracy under different channel environments.     

Scattering-Model-Based Methods for TOA Location in NLOS Environments

In this paper, we address methods of mitigating one of the major issues affecting wireless location accuracy in land mobile terrestrial environments: nonline-of-sight (NLOS) propagation. In order to improve location accuracy under such conditions, we propose a novel methodology for NLOS environments based on the use of scattering models to classify propagation environments. The scattering models allow modeling of the NLOS error so that the NLOS effect can be incorporated into a location algorithm. Through the use of the scattering models, we develop three novel location techniques based on the statistics of measured ranges via moment matching, the expectation maximization algorithm, and a Bayesian algorithm. Simulation results and discussion are given to illustrate the performance in typical NLOS environments. The results show that the algorithms provide improvement over traditional location algorithms     

A minimum entropy estimation based mobile positioning algorithm

The problem of locating a mobile terminal has received significant attention in the field of wireless communications. The wireless location problem is made difficult by nonsymmetric contamination of measured Time of Arrival (TOA) data caused by Non-Line-Of-Sight (NLOS) propagation. In this paper, a novel robust NLOS error mitigation algorithm based on minimum entropy estimation is proposed without prior statistics knowledge of NLOS propagation error.We compare the proposed algorithm with two additional ones, the Normal Least-Squares estimator and the Huber estimator, through MATLAB simulation in different COST 259 channel environment. Results reveal that the proposed algorithm is more robust to NLOS error than the other two, although it is not always superior to the other two on location accuracy.     

一种CDMA蜂窝定位中减小NLOS误差的算法

随着下一代移动通信研究的热潮,移动定位技术的研究也方兴未艾。在移动定位方程的解算中,测量噪声和NLOS误差是主要误差源,尤其是NLOS已经成为影响定位精度的主要因素。本文研究了CDMA系统中的NLOS误差减小问题,基于残余函数概念提出了ARWA算法,在NLOS路径不能有效识别的条件下,有效地减小了NLOS误差;仿真结果显示这种算法的定位精度明显强于一般LS估计。     

多天线NLOS定位误差抑制算法

为抑制非视距传播造成的定位误差,提出一种基于对各基站TOA测量结果进行NLOS判别的误差抑制算法。与传统基于TOA统计信息的NLOS抑制不同,算法直接利用移动台多天线接收数据判别基站视距状态,然后融合LOS和NLOS基站测量结果解算移动台位置。NLOS判别机制采用多天线接收数据估计信道莱斯K因子,利用K因子在LOS/NLOS下服从的不同概率分布在信号处理层面对NLOS基站进行判别。算法最后采用约束最优化方法融合识别后的LOS和NLOS基站的TOA测量结果解算移动台位置。仿真结果表明,所提融合NLOS基站TOA解算算法可有效提高NLOS存在时的定位精度。      

TOA数据处理对NLOS环境下定位精度的改善

基于移动通信环境中非视距(NLOS)传播时延服从指数分布的特性,提出了一种改善移动台定位精度的波达时间(TOA)数据处理方法.NLOS传播时延是TOA测量误差的一部分,是基站与移动台距离的指数函数,具有正偏置的特性,因此TOA测量值越大其误差越大.对所有的TOA测量数据进行分析,仅保留误差最小的3个,然后再采用最小二乘(LS)法估计移动台的坐标.仿真结果表明,该TOA数据处理方法能够明显改善NLOS传播环境下的定位精度,在系统测量误差较小时对LOS传播条件下的定位精度几乎没有影响.     

Ranking of TOA Measurements Based on the Estimate of the NLOS Propagation Contribution in a Wireless Location System

The presence of non-line-of-sight (NLOS) propagation is a key issue that limits the accuracy of wireless location systems. The lack of direct sight causes the measurements obtained by location systems to be so unpredictable that they can produce high inaccuracies in the estimation of the mobile station location. In this paper we propose a novel technique to improve location reliability and accuracy in cases where NLOS propagation is present. For that, in registers of time of arrival (TOA) measurements taken from each base station (BS) in view, we detect the presence of NLOS propagation and estimate the ratio of the measurements coming from NLOS propagation. With this estimate we can assess how much is NLOS propagation affecting the measurements taken from each BS and then we can identify the best measurements and BSs to achieve the highest accuracies in location.