一种基于TDOA的多点协同UWB定位系统

移动通信和定位技术的结合，是当前通信市场一个新的业务增长点。文中结合UWB定位系统的特点和优势，设计了一种实用的UWB多点协同精确地理定位系统方案，并用一种简单有效的算法来验证其定位精确度。通过实测数据计算目标位置，说明在多个UWB收发机协同定位时能达到厘米级定位精度。该方案实现简单，可移植性强，具有一定的实用价值。     

一种基于TDOA的多点协同UWB定位系统

移动通信和定位技术的结合,是当前通信市场一个新的业务增长点。文中结合UWB定位系统的特点和优势,设计了一种实用的UWB多点协同精确地理定位系统方案,并用一种简单有效的算法来验证其定位精确度。通过实测数据计算目标位置,说明在多个UWB收发机协同定位时能达到厘米级定位精度。该方案实现简单,可移植性强,具有一定的实用价值。     

多点定位系统及关键技术

为解决民用航空多点定位系统中多个远端站的时间同步问题,完成对广播式自动相关监视系统（automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B）信号到达时间信息的提取,设计一款高精度低成本的多点定位接收机。由于到达时间差（time difference of arrival,TDOA）的精度主要由时间同步和报头检测的精度决定,提出基于驯服时钟的分布式授时方法和具有动态门限值的报头检测算法来提高TDOA的精度,从而提高接收机的精度,通过Taylor级数展开法验证,表明接收机的TDOA精度达到了预期要求,最后完成接收机的硬件和软件实现。

     

无源雷达时差定位方法研究

用民用蜂窝基站发出的信号作为信源,对目标所反射的蜂窝信号进行接收处理,利用到达时间差定位方法,可以实现对目标的定位.基于蜂窝通信系统的无源雷达尤其适合探测超低空飞行目标,克服了传统雷达存在超低空探测"盲区"的缺陷,具有优良的远程预警能力.     

超宽带通信系统加权移动三角形到达时间精确定位算法

提出了一种可用于超宽带通信系统的加权移动三角形到达时间定位算法,该算法具有解析解,且只需要一个参考点就可以计算出移动台的位置,有效解决了对移动台初始位置估计不准确造成算法不收敛的问题。仿真表明,该算法比传统的超宽带系统直接定位算法定位精度高,算法复杂度低,并且可以消除距离测量值中非视距误差对定位精度的影响。     

低空目标高精度无源时差定位方法

提出了一种改进的无源时差定位方法．该方法在主站增加对目标仰角的测量,形成了一个包含3个子系统的冗余定位系统．首先从各子系统获得3组含有模糊的定位结果,然后通过最近邻匹配消除定位模糊,最后对各子系统消除定位模糊后的结果进行简化加权最小二乘(SWLS)融合,获得了比传统无源时差定位方法更好的性能．仿真结果表明,目标高度较高时,改进方法与传统方法的定位精度相当;而对于低空目标,改进方法的定位精度远高于传统方法．     

一种利用多运动接收站的时差定位算法

提出了一种利用多运动接收站的两级加权最小二乘时差定位算法.首先引入中间变量,将高度非线性的多时刻时差定位方程转化为伪线性方程,并用加权最小二乘估计对伪线性方程组进行初始求解;然后根据辐射源位置和中间变量之间的关系,利用进一步加权最小二乘估计来优化初始定位结果,同时在理论上分析了所提算法的有效性.仿真结果表明,该算法具有较好的定位性能.     

基于声线到达时差的浅海声速剖面反演

提出了采用声线到达单个水听器到达时间差反演浅海声速剖面的方法，并缃出了具体算法。根据仿真观测数据，采用该方法演得到声速剖面与声速剖面真值之间误差的均方根为δ＝1．04m/s，平均值为1．87m/s，研究结果表明该反演法可以用于反演浅海声速剖面。     

超宽带通信中的IR-APLL同步

通过对模拟锁相环性能进行了理论分析和仿真实验,并在100 MHz帧速率上完成了电路实验,验证了采用模拟锁相环形式实现超宽带同步能够降低IR-UWB接收机的复杂度,证明此UWB射频同步接收机机能实现快速的捕获,并在数据段的长连"0"在不超过5个帧周期条件下,仍然可以保证采样时钟偏移满足精度要求,是一种简单而又实用的超宽带同步方法.     

基于二次散射模型的非直达波定位算法

提出了一种基于二次散射模型的非直达波定位算法,该算法突破了目前散射体算法基于单散射的局限,同时算法思想还可以扩展到更高维散射模型中,仿真结果验证了算法的有效性。     

一种多参考接收站下的时差定位算法

提出了一种基于多参考接收站的到达时间差无源定位新算法．首先将复杂的非线性时差定位方程组转化为一组关于辐射源位置的伪线性方程,运用加权最小二乘估计对伪线性方程组进行初始求解;然后利用初始解中各分量之间的相关性,通过加权最小二乘估计进一步求解得到一组改进的辐射源位置估计; 最后取这组估计值的平均值得到辐射源位置的最终估计．仿真结果表明,该算法对近场和远场辐射源均具有较高的定位精度．     

基于遗传算法优化神经网络的定位算法

为了减小非视距(Non Line of Sight,NLOS)误差对移动台定位精度的影响,提出一种基于遗传优化后向传播(Back Propagation,BP)神经网络的无线定位算法。先利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值,再利用优化后的GA-BP神经网络修正到达时间差(Time Difference Of Arrival,TDOA)测量值,最后使用Chan氏算法确定移动台的位置,以避免由于神经网络初始权值的随机性所带来的网络震荡,克服网络容易陷入局部解的问题。仿真结果表明,新算法能够实现移动台的静态定位,并且性能优于传统BP神经网络与最小二乘(Least Square,LS)算法。     

基于正则化约束总体最小二乘的TDOA/FDOA无源定位方法

目前在基于到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)的多站无源定位模型中,噪声的干扰、接收站和目标位置的不合理分布以及接收站的个数均会对定位模型中的系数矩阵造成影响,因此在实际的求解过程中系数矩阵可能会出现病态的问题,这在很大程度上会对定位结果产生影响.为了进一步在系数矩阵出现病态的情况下确保定位精度,提出了一种基...     

一种利用修正牛顿迭代的时差定位算法

针对传统基于迭代求解的时差定位算法中容易出现的发散问题,提出了一种新的基于修正牛顿迭代的时差定位算法．该算法首先利用辅助变量将非线性时差定位方程组转化为一组关于辐射源位置的伪线性方程,在此基础上把时差定位问题转化为约束加权最小二乘优化问题;然后,利用基于特征值修正的牛顿法进行定位解算,同时为了减少迭代次数,通过二次插值法对一维优化问题进行寻优求解,给出了迭代步长因子的求取过程;最后,通过仿真分析验证了所提算法的有效性．     

基于到达时间差的无线传感器网络质心定位算法

通过将到达时间差(TDOA)方法与质心定位算法相结合,提出一种基于加权处理的质心混合定位算法。该算法利用TDOA和几种经典的求解双曲线方程组解的定位算法,得到了网络中待求节点的位置,作为质心算法的坐标,并用锚节点与未知节点间的距离作为约束来调整节点的位置,从而减小定位结果与真实值之间的误差。最后通过数值仿真证明了本文算法的有效性。     

超宽带自组网中基于定位辅助的路由

将超宽带定位技术应用于超宽带自组网路由算法,通过定位得到网络拓扑,以距离作为路由查找的度量标准之一,限制了路由请求的范围,从而降低了网络的洪泛开销。超宽带精确定位的特点以及距离策略的运用使得路由算法的性能很大程度上得以改进,使用OPNET进行仿真实验证明了所提出算法的有效性。     

TH-PPM UWB通信系统多址性能研究

介绍了TH-PPM UWB信号,在AWGN信道和多用户干扰条件下对系统的性能进行了分析,包括误码率分析和系统所能接入的最大用户数,对其误码率进行了仿真.结果表明,随着接入用户数目的增加,系统误码率也增加,而增大重复码长度和脉冲重复时间则可降低系统误码率,但增加脉冲重复时间会降低信息传输速率.     

基于TDOA的一种简化的非视距误差抑制算法

在蜂窝网络无线定位中,NLOS是影响定位精度的一个重要因素.如何更好的抑制NLOS误差是提高定位精度的关键.为此,考虑普遍存在NLOS的情况,即假定NLOS的概率为1,则得到的TDOA测量值均含有NLOS误差.这样根据信道的先验信息和Greenstein模型就可以估计出NLOS误差的均值,从而可以修正TDOA测量值,即重构TDOA测量值.把重构后的TDOA测量数据,应用到LCLS算法就可以完成对移动台的位置估计.仿真结果表明,在普遍存在NLOS的情况下,该算法能有效抑制NLOS误差,取得较精确的估计位置.     

一种基于PSWFs的UWB自适应脉冲设计（增刊）

从自适应频谱环境变化和兼容FCC频谱模板的角度出发， 建立了基于频谱感知来动态构建UWB系统自适应辐射掩模的机制。然后，利用PSWFs函数的特性，提出了一种基于多频带的PSWFs函数基的加权线性组合来设计UWB自适应脉冲波形的算法。仿真结果表明，该算法所产生的脉冲波形不仅能满足FCC频谱掩模的要求，而且能自适应掩模的动态变化。