基于TOA的无线传感器网络时间同步与定位联合算法

文中研究无线传感器网络中时间同步与节点位置坐标联合处理的问题,并且提出了一个可以联合精确估计未知传感器节点时钟偏差和未知坐标的算法,新提出的联合时间同步与定位算法采用加权最小二乘方法,相比于极大似然等迭代估计器,该方法具有更低的复杂度。理论分析表明在低信噪比情况下,算法精度可以达到克拉美罗下界(Cramér-Rao lower bound,CRLB)。计算机仿真实验结果也证明算法可以达到理论分析的精度要求。     

一种改进的TOA无线定位算法

Chan算法和Taylor级数展开法是两种性能优良的定位算法,但是在定位过程中要进行多次矩阵相乘和求逆运算,这些运算在定位过程中将占用大量处理时间,因此降低计算量可以提高运行效率。本文利用RLS法对Chan算法和Taylor级数展开法进行改进,提出了一种改进的利用到达时间（TOA）的定位算法,避免了高阶矩阵的相乘和求逆,能够达到Chan算法与Taylor级数展开法结合法的精度,并能有效地减少运算量,提高算法的效率。     

基于误差修正的混合无线移动定位算法

为了提高无线移动定位精度,提出一种基于最小二乘支持向量机修改误差的TDOA-AOA定位算法。该方法首先通过非线性学习能力强的最小二乘支持向量机对测量误差和NLOS误差进行修正,然后利用TDOA-AOA算法对移动端点位置进行估计,最后通过仿真实验测试LSSVM-TDOA-AOA的定位性能。仿真结果表明,LSSVM-TDOA-AOA提高了移动端点位置估计精度,定位误差明显低于对比算法,可以较好地满足实际无线移动通信定位要求。     

基于免疫克隆选择算法的TDOA定位技术

为了解决TDOA定位估计中遇到的非线性最优化问题,提出了一种联合使用Chan算法和免疫克隆选择算法(ICSA)的混合定位算法.采用二进制编码和免疫克隆选择算法,针对TDOA方式进行最佳坐标搜索.仿真结果表明,该算法不仅能够进行准确定位,而且在同样的种群规模下能够以较少的迭代次数得到最优解.     

基于一种免疫算法的TDOA双曲定位技术研究

移动台TDOA双曲定位是无线通信中的一项重要技术;在现实中可以将免疫算法应用在这项技术当中。由于标准免疫算法采用二进制编码,在高维数问题求解时精度不高,求解时间长。为此,提出一种基于实数编码的多映射免疫算法的TDOA双曲定位技术,用多映射混沌理论对免疫算法进行改进,主要包括混沌映射、克隆、变异、选择等步骤。经仿真实验结果验证了改进的多映射免疫算法相对于标准免疫算法来说更容易找到全局最优解,不易陷入局部极值,且收敛速度快,个体不出现退化现象。表明了基于改进的实数编码的免疫算法在TDOA双曲定位技术的切实可行性和实用性,且具有很好的推广能力。     

一种用于室内定位的线性规划算法

针对基于ToA定位中存在的信标节点较少和发送时间不能提前预知的问题,提出了一种新的应用于无线传感网络室内定位的线性规划算法.通过考虑测量值的最小平均绝对值误差,利用线性逼近方法,将一个复杂的、非凸的室内定位问题转换为一个简单的线性规划问题,并用迭代求精的方法求出最优解.仿真结果表明,提出算法计算复杂度低,收敛速度快,可以快速地求出未知节点的坐标;通过和已有的定位算法相比,提出算法在信标节点较少的情况下,仍能保持很好的定位精度,利用较少的节点资源达到比已有算法更好的定位性能.     

数字蜂窝系统中的基于时间的定位算法

首先介绍了移动通信系统中无线定位技术的应用，然后讨论了几种常用的无线定位方案，并较详细地介绍了基于时间的两种方案TOA及TDOA的定位算法，并指出了在无线定位技术中遇到的几个难点，介绍了部分的解决手段并指出了有待进一步研究的方向。     

一种三维无线传感器网络节点定位算法

节点定位作为无线传感器网络应用支撑技术之一,一直倍受学术界和工业界的关注。现有的定位算法大多针对平面应用而设计,无法满足三维空间应用。针对目前三维空间定位算法的不足,在三边测距定位基础上,本文以三维空间四边测量法为基础,提出了三维空间二次定位法,并对其性能进行了分析,给出了算法的定位误差。     

基于TDOA的高精度无线定位算法分析与实现

文章根据移动应用需求,推导三维空间最小二乘(least square, LS)算法、Taylor级数展开法和查恩(Chan)算法3种经典到达时间差(time difference of arrival,TDOA)算法求解过程,通过仿真模拟分析3种算法的不同特点,确定移动定位场景下的最佳算法。为了进一步提高定位精度,采用Kalman滤波中递推估计思想,减小噪声干扰产生的误差,提升到达时间(time of arrival,TOA)测距精度,进而获得三维空间中性能优良的TDOA算法。测试试验表明,改进后的Chan算法有效且性能优良,定位误差最大为10～30 cm。     

一种用于井下人员定位的TOA定位算法研究

介绍了煤矿井下无线信道的特点和TOA定位的两种数学模型。在没有NLOS影响下,用Matlab软件仿真了TOA的LLOP-LS算法和类Fang的TOA定位算法在井下巷道人员定位的情况,提出了一种用于井下人员定位的同时估计人员位置和信号发射时间的TOA定位算法。并对此算法进行了仿真,验证了其有效性。     

基于改进樽海鞘群算法的到达时间差定位

针对室内到达时间差(time difference of arrival, TDOA)位置估计中的非线性最优化问题, 提出用改进的樽海鞘群算法搜索目标位置. 通过选择最优主基站构造改进的适应度函数, 使适应度函数可以更好地反映解的优劣程度, 提高了搜索精度. 在初始樽海鞘种群中引入近似解, 使全局搜索的步骤得到简化, 加快了算法前期收敛速度. 采用自适应跟随策略更新追随者位置, 解决局部开发低效问题, 加快了算法后期收敛速度. 仿真结果表明, 基于改进樽海鞘群算法的 TDOA 定位技术相比其他元启发式算法具有更高的定位精度和更快的收敛速度.     

一种无线定位非视距误差消除算法研究

在分布式多天线的基础上,提出一种新型非视距误差消除算法,并将其应用于传统的时间到达（time of arrival,TOA）定位。利用含多天线的天线组,测量出导致产生非视距传播的散射体的位置,将这些散射体看作虚拟基站,测量出移动台的坐标,完成无线定位。通过对算法的仿真结果分析表明,该算法能有效地消除非视距误差,比一些传统算法具有更高的定位精度。     

CDMA蜂窝网无线定位技术测试与研究

通过对检测移动台信号到达2个基站的时间差实现CDMA蜂窝网中移动台定位的方法研究，对该定位技术进行了实际测试，分析了造成蜂窝网络中无线定位误差的原因，提出了实际情况下实现该项技术必须考虑的因素，通过验证，达到了较高的定位精度。     

基于GSM网络实用定位技术研究

在GSM蜂窝网中使用无线定位技术得到了日益广泛的重视和应用，该文首先论述了GSM网络定位仿真平台的设计；然后提出了一种实有性无线定位算法：即基于1个时间提前量TA（TimeAdvance）辅以接收场强Pxlevel的混合定位算法；最后在各种环境下对该算法进行了计算机仿真。结果表明上述算法能够达到较高的定位精度。     

无线定位系统中提高精确度的一种方法

多径传播是无线定位系统中引起定位误差的主要原因。采取适当的方法减轻多径的影响是基于时间的无线定位系统中TOA估计的关键。提出了一种提高TOA测量准确性的简单而有效的方法。仿真结果表明：采取边缘检测方法，并适当的增加观察时间，可以实现比传统的峰值检测可靠的TOA测量值。     

无线定位系统中提高精确度的一种方法

多径传播是无线定位系统中引起定位误差的主要原因。采取适当的方法减轻多径的影 响是基于时间的无线定位系统中TOA估计的关键。提出了一种提高TOA测量准确性的简单 而有效的方法。仿真结果表明：采取边缘检测方法,并适当的增加观察时间,可以实现比传 统的峰值检测可靠的TOA测量值。     

一种新的蜂窝网无线定位位置解算方法

定位算法是无线定位技术研究的核心，其优劣将直接影响整个定位系统的性能。针对蜂窝网无线定位技术的特点，提出了一种基于坐标变换对TOA定位测量数据进行位置解算的方法，该方法通过对测量点的空间坐标变换，避免了位置解算过程中的方程线性化问题，减小了计算复杂度，并能大大提高位置解算的精度。实验结果表明，相对于泰勒级数展开法，有效地提高了系统定位性能。     

一种新的蜂窝网无线定位位置解算方法

定位算法是无线定位技术研究的核心，其优劣将直接影响整个定位系统的性能。针对蜂窝网无线定位技术的特点，提出了一种基于坐标变换对TOA定位测量数据进行位置解算的方法，该方法通过对测量点的空间坐标变换，避免了位置解算过程中的方程线性化问题，减小了计算复杂度，并能大大提高位置解算的精度。实验结果表明，相对于泰勒级数展开法，有效地提高了系统定位性能。      

基于质心-Taylor的UWB室内定位算法研究

针对室内环境影响定位精度的非视距传播(non-line-of-sight,NLOS)问题,在对基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的超宽带(ultra wideband,UWB)室内定位模型和算法进行分析研究的基础上,提出了质心-Taylor混合定位算法。该算法利用对测距误差不敏感的质心算法对目标进行初始粗定位,然后将其作为Taylor级数展开法的迭代初值进行二次精细定位,并动态地将前期定位完毕的节点转化为后续定位过程的参考节点,最大限度地利用不断增加的已知信息,在提高Taylor初值质量的前提下减少预设参考节点数目,降低系统硬件成本。采用MATLAB软件进行了模拟仿真。仿真结果表明,该算法定位性能优越,尤其在NLOS测距误差较大的环境下能有效地提高系统的定位精度。