蜂窝网中协作定位技术

蜂窝网中的协作定位技术作为一种高性能的定位技术,改善了非视距传输(Non Line of Sight)和多径效应对移动终端(Mobile Station)定位的影响,扩展了定位服务范围。文中综述了协作定位技术原理与蜂窝网中协作定位技术的研究现状和应用,对现阶段的协作定位技术进行了分析比较,并展望了其发展方向。     

一种基于AF协作通信的TDOA定位算法

介绍了TDOA定位算法和AF协作通信,针对TDOA定位算法在恶劣信道环境下面临信标节点数量不足的问题,提出了一种改进算法。基于AF协作通信原理,引入仅有转发功能的廉价中继节点,在信道环境劣化时将中继节点升级为信标节点,满足定位对信标节点数量的需求,完成定位运算。该算法无需额外硬件支撑,功耗小,成本低,适合大规模应用。     

一种基于移动广播网的TOA／TDOA无线定位算法

针对Chart定位算法在非视距（NLOS）环境下定位性能较差的缺点,提出一种基于多基站TOA区域质心修正的Chart定位算法,该算法利用Chan算法初始定位,再通过TOA区域质心校正,以提高定位精度。仿真结果表明,该算法有效减小了NLOS误差对定位估计的影响,在NLOS误差较大的环境下仍具有良好的定位精度,性能优于Chart算法和Chan-Taylor协调定位算法。     

一种非视距传播下的TDOA定位算法

提出了一种不需要任何非视距传播测量值先验信息且具有解析表达式解、非递归的双曲线定位算法。通过一步简单残差加权得出一个与真实移动台位置比较接近的初始定位估计,利用该初始值构造了一个加权矩阵,进行两次加权最小二乘计算,得出了一个最后的定位结果。理论分析与目前流行定位算法的仿真结果比较表明,该定位算法能有效地抑制非视距传播误差的影响,计算量相当小。     

非视距传播环境下的一种TDOA定位算法

各种基于移动台位置的服务急剧增加，导致提供定位业务成为无线网络发展的必然趋势。针对实际定位应用时常出现的非视距(NLOS)传输问题改进TDOA定位算法，其基本思路是将TDOA估计转化为两步最大似然线性估计，并加入松弛因子表示NLOS的影响，通过迭代方式逐步消除NLOS对定位的影响。该算法结构简单，计算量不大，仿真结果证实了其有效性。     

一种非视距环境下改进的组合定位算法

为解决基于UWB技术的室内定位算法在测距时存在非视距误差以及异常值,而导致定位精度以及稳定性下降问题,文中提出了一种能够鉴别非视距环境以及消除非视距误差的组合定位算法。该算法通过二项假设检验鉴别非视距环境,在扩展的卡尔曼滤波算法中的待估计的状态向量之中引入非视距转换因子,利用迭代算法消除非视距误差对定位估计的影响,最后通过CTK算法对定位进行精确计算。实验结果表明,该算法针对非视距环境在约95%的定位结果中的误差仅为0.04m左右,相比于CTK算法,定位精度效果提升了13%左右,定位结果更加准确,可以更好满足室内移动机器人的定位要求。     

非视距传播环境下的一种TDOA定位算法

各种基于移动台位置的服务急剧增加,导致提供定位业务成为无线网络发展的必然趋势。针对实际定位应用时常出现的非视距(NLOS)传输问题改进TDOA定位算法,其基本思路是将TDOA估计转化为两步最大似然线性估计,并加入松弛因子表示NLOS的影响,通过迭代方式逐步消除NLOS对定位的影响。该算法结构简单,计算量不大,仿真结果证实了其有效性。     

一种基于TOA的UWB直接-Taylor复合定位算法

通过比较直接算法和Chan算法的优缺点,针对Chan算法作为Taylor初值算法运算比较复杂的问题,分析了基于TOA到达时间的UWB(超宽带)定位算法,即直接-Taylor复合定位算法,将直接算法作为Taylor序列展开法的初值算法,并根据初值判断定位基站是否为视距(LOS)传播及修正基站到定位体的距离测量值,有利于Taylor序列展开法的收敛.仿真表明该算法定位性能优越,在非视距传播(NLOS)的影响下有效地提高定位精度,定位误差达到厘米级,计算速度也有较大的提高.     

一种基于TOA的UWB直接-Taylor复合定位算法

通过比较直接算法和Chan算法的优缺点，针对Chan算法作为Taylor初值算法运算比较复杂的问题，分析了基于TOA到达时间的UWB（超宽带）定位算法，即直接一Taylor复合定位算法，将直接算法作为Taylor序列展开法的初值算法，并根据初值判断定位基站是否为视距（LOS）传播及修正基站到定位体的距离测量值，有利于Taylor序列展开法的收敛。仿真表明该算法定位性能优越，在非视距传播（NLOS）的影响下有效地提高定位精度，定位误差达到厘米级，计算速度也有较大的提高。     

一种基于改进卡尔曼滤波的NLOS误差抑制算法

在蜂窝网络中,非视距（NLOS）传播是影响定位精度的主要因素.针对LOS与NLOS的混合环境,提出了一种基于到达时间（TOA）测量值进行NLOS误差消除的算法.该算法首先利用TOA测量值的统计特征建立新的判决机制,鉴别当前时刻的测量值是否存在NLOS误差,然后对包含NLOS误差的测量值,通过构建测量误差模型估计NLOS误差,并以此修正卡尔曼滤波器的新息,实现LOS重构.仿真结果表明,与已知算法相比,文章提出的算法能够更好地抑制NLOS误差,并且适应于不同的LOS与NLOS混合环境.     

应用于中继蜂窝网络的混合式协作中继选择算法

提出一种应用于中继蜂窝网络的混合型协作中继选择算法(HCRSA). 当用户采用中继传输时,为实现协作通信,HCRSA算法根据当前小区中的用户密度情况,动态地选择了基站和中继节点之间的协作传输,或中继节点和协作用户之间的协作传输. 仿真结果表明,与固定中继选择相比,HCRSA能根据网络中的实际情况选择不同的协作中继机制,充分利用协作中继来有效提高用户容量,提升系统性能. 性能。     

移动Ad Hoc网络中的分布式协作路由算法

为了提高移动Ad Hoc网络的吞吐量,提出了一种分布式、面向吞吐量优化的协作路由(TOCR)算法.首先分析了协作链路的吞吐量性能,理论分析表明,协作节点可以提高接收信噪比(SNR),从而提高分组的成功接收概率和链路吞吐量;然后在自适应转发分群路由(AFCR)算法的基础上,逐跳选择使得链路吞吐量最大的协作节点来建立协作链路;最终建立从源节点到目的节点具有最大网络吞吐量的协作路由.仿真结果表明,与无协作的路由算法相比,该算法明显改善了网络的吞吐量,尤其是在较低发送功率和大量节点的情况下.     

WSNs中基于协作通信的分簇路由算法研究

针对无线传感器网络数据信息传输可靠性,提出一种无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法。该算法主要对分簇、簇间路由和簇内路由三个阶段进行了设计,依据信噪比寻找满足网络数据传输可靠性的最佳路由,实现源节点和目的节点之间的协作通信。仿真结果表明,无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法能够有效地优化网络路径,提高频谱利用率,增强数据信息传输的可靠性。     

多节点协作的WSN监测目标和定位算法研究

针对具体应用场合无线传感器网络监测目标的动态特性,研究一种适用于对动态特性目标进行监测和定位的方法.首先,基于目标的动态特点,进行需求分析,构建出适应于动态目标监测的WSN新型网络模型;其次,通过基础理论探究,提出一种具有容错能力的多节点协作目标监测和定位算法(MCFTMP),给出算法的具体步骤和相关性能评价指标;最后,基于MATLAB工具平台对算法的容错能力和定位性能进行仿真分析.仿真结果较好地评价了算法的正确性和有效性.     

协作中继网络中节点传输时间和位置优化算法

在协作中继网络中提出一种基于(Quality-of-Service,QoS)驱动的协作节点传输时间和协作节点位置优化算法。基于当前用户的QoS时延需求,从理论上可推导出解码转发中继模式下系统容量表达式。以最大化系统容量为目标,可获得最优的协作节点传输时间和最优的协作节点位置。仿真结果表明,该优化算法能够自适应地确定最优节点的位置和传输时间,从而获得最大化系统容量,进一步有效提升整个系统的性能。     

竞争与动态合作学习聚类分析算法

从竞争与合作学习(CCL)算法的半合作机制出发,提出了基于自适应调节合作群体内种子学习率机制的竞争与动态合作学习(CDCL)聚类分析算法.该算法在保证所有种子以较高精度收敛性于各聚类中心的同时,可有效克服同类算法普遍存在的对种子初始分布敏感、收敛速度不稳定及无法适用于异构聚类分析等问题.混合高斯聚类分析与彩色图像分割实验结果验证了CDCL的有效性,且在复杂条件下其聚类分析性能远超出CCL及其他RPCL衍生算法.     

第五站对空间四站TDOA定位中的模糊影响

在介绍空间四站时差定位算法及其模糊分布规律的基础上,主要讨论了第五站对该定位系统中模糊区域的影响。根据仿真结果,找出了模糊分布与第五站位置之间的关系,提出了排除部分模糊区的方法。空间时差定位系统因其复杂性,比平面定位系统更容易出现模糊现象。因此,在设计各测量站的布局时,应当结合本文的分析和讨论,将所需的可控区设置在模糊区之外。     

基于TDOA和DOA测量的单站无源定位方法研究

近年来空中运动目标无源定位和跟踪技术一直是人们研究的热点问题,这种技术在航空、制导等领域都有广泛的应用,有着广阔的应用前景[1].探讨了一种基于辐射源的信号到达时间差(TDOA)和信号到达方向(DOA)信息,利用固定单站对机动目标进行无源定位与跟踪的新方法.在建立目标机动模型与测量方程的基础上,运用修正增益扩展卡尔曼滤波(MGEKF)算法,实现对机动目标进行定位与跟踪.同时讨论了它的若干技术问题、定位原理与算法.通过计算机仿真,验证了该方法的正确性与有效性.     

协作中继分布的系统性能分析

针对两类基本的单中继模型,通过分析瑞利衰落环境下放大转发和译码转发协作单中继系统的性能,研究了在放大转发和译码转发两种模式下,中继位置对系统容量和性能的影响.仿真表明中继位置对系统性能起着关键作用.对于放大转发模式,当中继位于源节点和目的节点连线的中点时,系统性能最优;对于译码转发模式,根据不同参数配置,当中继位于源节点和目的节点连线的中点且靠近源节点时,性能最优.     

气象台站网布局优化研究综述

气象台站网的布局优化可以提高气象台站观测资料的代表性、准确性和可比较性.简述了气象台站网布局优化方法的国内外研究进展,讨论了气象台站网布局优化方法的关键技术和存在的问题,重点介绍和分析了利用线性内插法、最优内插法、信息论法、因子分析法和经验模式法来进行气象台站网的布局优化,总结了这些方法的可行性.结合气象业务需求变化,...