一种基于二阶锥规划的新时差定位算法

针对传统时差定位算法在量测噪声较大情况下定位性能不佳的缺点,提出了一种基于二阶锥规划的新时差定位算法.该算法通过凸松弛和引入惩罚项,将难以求解的用户位置最大似然估计问题转换为一个易于求解的二阶锥规划问题,并将松弛问题的最优解作为用户位置的初始估计,利用传统的泰勒级数展开法得到最终定位结果.仿真给出了不同基站数目及量测噪声下算法的定位性能.仿真结果表明,在量测噪声较大的情况下,新算法的定位精度仍可以逼近理论克拉美罗下限,而且算法中惩罚因子的选取范围易于确定.     

基于分簇传感网的RSSD/TDOA协同定位方法

针对基于能量有限的分簇传感网实现对非配合辐射源的高精确度无源定位问题,提出了一种适用于传感网的接收信号强度差fRSSD）定位方法,并在其相关性能分析基础上提出了以RSSD定位为辅、到达时间差（TDOA）定位为主的两轮协同定位方案,即以RSSD定位结果作为目标位置初估计,并根据各簇在该初估计位置处的TDOA定位CRB,选择部分预期定位精确度较高的簇参与进一步的TDOA定位,最后通过对这些簇定位结果的加权平均得到最终的目标位置估计。仿真结果表明,相比基于GDOP的簇选择标准和定位融合方法,提出的改进措施提高了定位精确度,而RSSD／TDOA协同定位方案在保证较高定位精确度的同时,有效地减轻了网络负载,延长了网络生命周期,具有较好的工程应用前景。     

高精度无源定位技术的研究

通过对现有的无线网络定位技术(包括网络定位、终端定位、有源定位、无源定位)和各种定位算法(包括具有解析表达式解的算法、递归算法)的深入研究和分析,提出一种高精度的无源定位技术方案。这种定位技术采用无源网络定位模式,同时计算多个TDOA值,由地面定位站根据多个TDOA值解算出位置,以提高定位精度。面对用户对定位精度要求的日益提高,高精度地面无源定位系统将会有广大的市场前景。     

基于概率理论的移动双站到达时差定位

提出了一种基于概率理论的移动双站到达时差（TDOA）定位方法,该方法利用到达时间差和在接收到信号时接收站的位置等数据给出辐射源的位置估计,所采用的概率算法不需要求解高次非线性方程组,只需要求解三元一次线性方程组。此外,将这种方法推广到多到达时差定位,有助于提高定位精度。计算机仿真实验表明,该方法可以实现定位,利用多个到达时差的定位精度明显高于仅利用两个到达时差的定位精度。     

基于分簇结构无线传感器网络的高效无源定位方法

针对基于节点通信能力和能量受限的无线传感器网络实现高精度无源定位的问题,首先,在分簇结构网络中,通过折中单个簇的TDOA定位精度和运算复杂度,确定了簇规模;其次,基于直达波环境中TDOA定位误差是按布站GDOP对测量误差放大的原理,提出第一轮定位先使用网内所有节点以RSSI定位方法粗估计目标辐射源位置,并根据各簇在该粗估计位置处的布站GDOP和测量误差估算TDOA定位标准差,第二轮定位选择具有较低TDOA定位估计标准差的部分簇参与TDOA定位,最后将这些簇的TDOA定位结果按估算的定位估计标准差加权平均,求得最终定位解。仿真结果证明该方法有效的去除了冗余节点,实现以半数节点接近使用全部节点的定位精度。      

KAP：一种面向定位服务的位置隐私保护方法

在移动互联网中,位置隐私保护一直是有待解决的重要问题。针对定位服务中的位置隐私问题,提出了一种位置隐私保护方法KAP。KAP适用于WLAN定位技术。首先,提出了一种区域热点拓扑模型,将WLAN热点的地理分布用带权无向图描述,该模型能够在不使用WLAN热点坐标的前提下,反映热点之间的位置关系。然后,基于拓扑模型并结合k-匿名思想,提出了3种位置隐私算法,保证了位置不被攻击者准确获得。最后,通过仿真实验,验证了方法的正确性。     

基于时间差和角度的数据融合定位算法研究

定位系统中大部分现在存在的算法通常没有考虑综合利用空域、时域信息,而只选择了少量的测量信息.为了克服这个缺陷,提出了一种新的TDOA/AOA数据融合定位算法,这种算法充分利用了来自多个传感器的冗长信息,其中包括到达时间、到达方向.仿真实验结果表明与传统的算法相比,这种算法具有更好的定位精度和收敛速度,进一步改进了系统的可靠性,是一种有效、可行的定位算法.     

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。     

CRLB analysis of wireless cognitive location with different short-range measurements

Because of the wide application and great market potential of location-aware services, the research of wireless location techniques for the fourth generation （4G） mobile communications is being paid more attention. Wireless cognitive location （WCL） techniques for next generation wireless networks have been proposed in recent years. This article investigates the changes of the positioning accuracy of WCL algorithm when different methods are adopted to measure the short-range （SR） information. By fJrst completing Cramer-Rao lower bound （CRLB） analysis of the WCL algorithm with SR measurements based on time of arrival （TOA） and received signal strength （RSS）, it is discovered that TOA-based or time difference of arrival （TDOA） -based SR measurement can make WCL algorithms achieve higher accuracy than RSS mode, which is also verified by numerical simulation in the article. The conclusions can instruct the design of novel WCL-based location algorithms.     

基于混合GPS/TDOA的CDMA网络无线定位研究

介绍了CDMA网络的无线定位技术,分析了不同技术的适用性和优缺点,提出了一种混合GPS TDOA定位方法。该方法将GPS和TDOA测量值相结合,弥补了独立的GPS和基于网络定位方法的不足,为CDMA网络无线定位提供高精度的解决方案。     

一种TDOA/AOA混合定位算法及其性能分析

在蜂窝移动通信系统中，智能天线阵列的应用使得服务基站（BS）能提供较准确的移动台（MS）电波到达角（AOA）测量值，从而可以用于对移动台的定位估计，文中对文献[1]的电波到达时间差（TDOA）定位算法进行了改进，提出了一种既能继承原算法的优良性能，又可充分利用AOA测量值信息提高定位性能的TDOA/AOA混合定位算法，该算法还具有解析表达式解。仿真结果表明，只要AOA测量值达到一定精度，该算法就能取得比文献[1]的单纯TDOA定位算法更好的性能。     

无线传感器网络混合定位技术研究

在大规模复杂无线传感器网络中往往采用多种节点定位技术,在此结合现有无线传感器定位技术的现状,提出了一种混合定位技术以实现不同定位方法之间的互补。一方面利用RSSI定位弥补TDOA定位覆盖范围小的缺点;另一方面将测距信息引入到非测距定位DV—Hop算法中,用RSSI测距模型来提高DV-Hop算法中定位节点与信标节点间有效距离的精度。实验结果表明,该混合定位技术实现了TDOA,RSSI以及DV-HOP等定位技术的融合,有效地提高了复杂大规模无线传感器网络的节点定位精度。     

Intelligent location models for next generation location-based services

To become truly ubiquitous, next generation location-based services (LBS) will have to rely on mobile platforms upon which multiple sensors and measurement systems have been integrated to provide continuous, three-dimensional positioning and orientation. Such technologies are explored today for example in mobile mapping systems, vehicle navigation systems and mobile robot navigation. Next-generation LBS also need theoretically sound methods to translate position into location information. The article addresses this problem: the transformation of position into meaningful and reliable location, and the transformation of location knowledge into positioning constraints. It suggests by this way an intelligent location model that integrates sensor fusion with spatial knowledge fusion via a feedback cycle. It is shown that this feedback cycle consists of three layers: spatial constraints, temporal constraints and spatiotemporal constraints.     

TDOA定位系统的无线电监测网工程应用探讨

随着无线电监测事业的发展,在如何扩大无线电监测网的覆盖范围,提升监测能力等方面越来越得到无线电监测人员的重视,文中主要探讨了TDOA无源定位方法在无线电监测网中的应用问题。本文首先从TDOA定位原理入手,介绍了到达时间差估计的相关函数获取法,比较了双曲线方程组的两种求解算法,由此分析TDOA定位的关键技术与定位优点。文中还以云南省无线电监测网为例,从定位流程出发,进行系统设计,探讨TDOA定位系统的工程应用,进而提出能全面提升监测网监测能力的TDOA定位方案。     

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。     

短波时差定位中电离层参数对定位影响仿真

在短波波段,由于电离层反射传播,电波传播路径与实际地面距离存在较大差异,传统时差定位方法不再适用.文章提出一种基于电离层射线追踪技术的时差定位技术,在此基础上,仿真分析了电离层参数对定位精度的影响.结果表明:在准确获取电离层信息情况下,本方法可准确定位目标;电离层测量误差对定位精度影响较大;站点增加可提高定位精度,降低对电离层参数获取精度要求.仿真结果为短波时差定位系统研制以及电离层参数获取精度要求提供了理论依据.     

Chan定位算法与TDOA估计精度的关系

在基于TDOA（到达时间差）的定位算法中,Chan方法由于其独特的优势得到广泛应用,但如何估计Chan定位算法所需的时延估计精度暂时没有明确的函数表达式。针对Chan定位算法,推导了该算法定位估计误差与定位参数（TDOA）估计精度之间的函数关系。给出了推导的具体步骤和函数关系的表达式,分析了该表达式所具有的物理意义。在移动台无线定位系统的设计过程中,根据所需的定位精度,通过该表达式可以直接计算出系统所必须的最小时延估计精度。     

传感器位置误差情况下基于多维标度分析的时差定位算法

传统时差定位方法一般是在假设传感器位置信息准确已知的前提下进行的.然而在实际情形中,传感器位置信息往往含有随机误差,这些误差会严重影响对目标的定位精度.针对这一问题,提出了一种传感器位置误差情况下的多维标度时差定位算法.首先利用传感器位置和时差构造对称标量积矩阵,然后利用子空间理论建立关于目标位置的伪线性方程,最后通过设计加权矩阵来减少传感器位置误差对目标定位精度的影响.采用一阶小噪声扰动理论求出了目标位置估计的偏差及协方差矩阵,并通过仿真实验验证了该算法的有效性.     

一种在非视距环境中的TDOA/AOA混合定位方法

提出了一种在非视距环境中的到达时间差/到达角混合定位方法。该方法使用了两步卡尔曼滤波。先用卡尔曼滤波器对到达时间测量值进行预处理,以消除TOA测量值中的NLOS误差。再把经过预处理的TOA测量值输入到用卡尔曼滤波器实现的TDOA/AOA混合定位器中进行定位。实验证明,该方法的定位误差性能优于单纯的TDOA定位方法及静态定位方法中泰勒级数展开法的误差性能。     

2D-TDOA passive location based on geodetic longitude and latitude

Because of the surface of the earth is not a plane,there may be some errors in the conventional ultra-short wave passive TDOA location method using plane coordinates.In order to use the geodetic longitude and latitude coordinates directly for TDOA location,a series of spherical distance TDOA location models based on spherical two-point distance calculation were proposed.The optimal location models were adopted,and a grid point search method was applied with model validation.The numerical results show that the spherical precise calculation model has the smallest positioning error,which is independent of latitude.Positioning error of the spherical approximation calculation model is worse than the first model,and increases with the increase of latitude.The equidistant orthographic cylindrical projection model has a small positioning error in the low latitudes.However,it has a large positioning error in the middle and high latitudes.The equiangular orthographic cylindrical projection model and the equiareal orthographic cylindrical projection model have a relatively large positioning error,which is around 26% at any latitude and is not applicable.