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非视距环境下RSS和TDOA联合的信源被动定位

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西安电子科技大学学报 2019年第3期46卷 180-188页

作者：闫千里万鹏武卢光跃黄琼丹王瑾李怡霄西安邮电大学通信与信息工程学院

针对非视距环境下信源定位性能恶化的问题,提出了一种能时域联合的信源被动定位算法。综合利用接收信号强度和到达时间差两种测量信息,首先给出信源位置的最大似然估计;然后引入距离平方与加权最小二乘法,将非凸的定位方程求解问题转化... 详细信息

针对非视距环境下信源定位性能恶化的问题,提出了一种能时域联合的信源被动定位算法。综合利用接收信号强度和到达时间差两种测量信息,首先给出信源位置的最大似然估计;然后引入距离平方与加权最小二乘法,将非凸的定位方程求解问题转化为广义信赖域子问题,采用二分法求得信源位置的估计;接下来采用迭代法估计非视距误差与信源位置以提高定位精度;最后,推导了联合估计的克拉美罗下界,比较分析了计算复杂度。仿真结果验证了所提出算法在非视距环境下接近克拉美罗下界,且具有较好的鲁棒性。

关键词：非视距传输接收信号强度到达时间差广义信赖域子问题

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一种改进的时间反转二阶段室内定位方法

计算机工程 2019年第7期45卷 282-290页

作者：郝占军蔡文波党小超西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 甘肃省物联网工程研究中心兰州730070

在非视距传输环境下,粗估计阶段接收信号强度(RSS)的特征维度较低会导致定位性能差。针对该问题,提出一种基于多维标度(MDS)算法改进的时间反转二阶段室内定位方法。对RSS和信道频率响应(CFR)分别进行特定参考点采集,采用线性时域滤波... 详细信息

在非视距传输环境下,粗估计阶段接收信号强度(RSS)的特征维度较低会导致定位性能差。针对该问题,提出一种基于多维标度(MDS)算法改进的时间反转二阶段室内定位方法。对RSS和信道频率响应(CFR)分别进行特定参考点采集,采用线性时域滤波缩小信道状态信息的数据动态范围,利用RSS和MDS算法进行位置粗估计,确定待测点所在范围,构建指纹库。使用预处理过后的CFR与子指纹库中的各参考点处CFR计算组合时间反转共振能量(CTRRS)值,并搜索CTRRS最大值的参考点,实现精确定位。实验结果表明,与时间反转室内定位方法相比,改进方法的定位时间提升了56.5 %。

关键词：非视距传输室内定位多维标度线性时域滤波信道频率响应组合时间反转共振能量

一种面向非视距环境的涅尔区全息多点聚焦方法

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电讯技术 2020年第1期60卷 8-14页

作者：罗文宇许丽张立健华北水利水电大学物理与电子学院郑州450046 解放军32180部队北京100072

菲涅尔区多点聚焦已成为一种应用广泛的电磁能量聚合方法。然而,多点聚焦的能量传输效率受无线环境特别是非视距(Non-Line of Sight,NLOS)环境的影响较大。针对该问题,首先研究了可编程超表面的功能模型,在此基础上,提出一种基于可编程... 详细信息

菲涅尔区多点聚焦已成为一种应用广泛的电磁能量聚合方法。然而,多点聚焦的能量传输效率受无线环境特别是非视距(Non-Line of Sight,NLOS)环境的影响较大。针对该问题,首先研究了可编程超表面的功能模型,在此基础上,提出一种基于可编程超表面的菲涅尔区全息多点聚焦方法;然后,针对该方法中的超表面结构单元、可编程超表面及其聚焦和准直特性进行了仿真分析。仿真结果表明,在相同的NLOS环境下,不采用可编程超表面的方法传输效率不高于5%;而所提方法允许针对不同无线设备以最适宜的方式进行电磁传播规律的编程定制,最高具有近60%的传播效率。因此,所提方法能够有效突破NLOS环境的限制,大大提高菲涅尔区多点聚焦的传输效率,有望应用在医疗超声、光学成像、无线能量传输、新一代移动通信等多个领域。

关键词：电磁能量聚合多点聚焦可编程超表面非视距传输菲涅尔区

基于强度组合与距离加权的室内可见光定位算法研究

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光通信技术 2019年第8期43卷 1-6页

作者：黄胜宁博文向劲松李长萍重庆邮电大学通信与信息工程学院

对于室内可见光定位,非视距(NLOS)信道的能量会明显干扰接收信号强度(RSS)算法的精度.为了提高NLOS情况下的可见光定位性能,研究了NLOS传输散射功率对二维室内定位的影响.针对视距(LOS)与NLOS功率强度总和情况,提出一种接收功率强度组... 详细信息

对于室内可见光定位,非视距(NLOS)信道的能量会明显干扰接收信号强度(RSS)算法的精度.为了提高NLOS情况下的可见光定位性能,研究了NLOS传输散射功率对二维室内定位的影响.针对视距(LOS)与NLOS功率强度总和情况,提出一种接收功率强度组合与距离加权因子(ICDWF)相结合的室内定位算法.该算法将接收的功率通过数值的大小进行分组,通过RSS算法分别算出各组的估计坐标.然后引入一种以距离放大系数为基础的权重系数,最后将权重系数引入各组的坐标来得到最终的估计坐标.仿真结果表明:在所搭建的5 m×5 m×3 m室内环境中,该方案与传统RSS算法相比,在室内NLOS能量较高的区域平均误差降低了0.23 m.

关键词：可见光通信室内定位非视距传输距离因子

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室内无线定位原理与技术研究综述

战术导弹技术 2019年第6期 99-107页

作者：杨超超陈建辉刘德亮郭希维方正陆军工程大学石家庄校区导弹工程系石家庄050000 河北交通职业技术学院石家庄050000

针对卫星信号在室内定位不可用和存在定位误差的问题,分析了室内定位误差的主要来源,对室内定位的信道模型、算法原理和常用技术进行了研究。首先提出TOA/RSS二步加权最小二乘混合定位法和TOA/AOA排序加权混合定位法两种混合参数定位方... 详细信息

针对卫星信号在室内定位不可用和存在定位误差的问题,分析了室内定位误差的主要来源,对室内定位的信道模型、算法原理和常用技术进行了研究。首先提出TOA/RSS二步加权最小二乘混合定位法和TOA/AOA排序加权混合定位法两种混合参数定位方法,可有效提高定位精度及鲁棒性;其次分析了各种定位技术的优缺点并比较了成本和定位精度,在实际应用中应当根据环境变化程度和精度需求来选取相应的定位技术;最后阐述了室内定位的特点与未来趋势,为该领域的研究方向提供了参考。

关键词：室内定位信道建模无线通信非视距传输导航

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基于几何街道散射场景的车载移动信道模型

科学技术与工程 2017年第25期17卷 77-83页

作者：周杰袁梅王程南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 国立新泻大学工学部

为了研究室外视距(line of sight,Lo S)和非视距(non-Lo S,NLo S)传输场景中车辆与车辆(vehicle-to-vehicle,V2V)之间的无线通信系统,提出一种基于几何街道散射场景的统计信道模型,其发射端和接收端都处于移动状态。先假设有无穷多的散... 详细信息

为了研究室外视距(line of sight,Lo S)和非视距(non-Lo S,NLo S)传输场景中车辆与车辆(vehicle-to-vehicle,V2V)之间的无线通信系统,提出一种基于几何街道散射场景的统计信道模型,其发射端和接收端都处于移动状态。先假设有无穷多的散射体随机分布在街道两侧;并且在发射端和接收端都采用多天线技术,然后模型定量给出了几何街道散射场景下到发射角(angle of arrival,AOD)和到达角(angle of arrival,AOA)之间的几何关系。同时研究了信号在几何散射信道模型中的空间互相关函数、时间自相关函数(autocorrelation function,ACF)、频率互相关函数以及多普勒功率谱密度(power spectral density,PSD)的影响。理论分析和仿真结果表明提出的V2V通信系统的无线信道的统计特性符合理论和经验,拓展了多输入多输出宽带V2V通信系统的研究。

关键词： V2V无线通信系统视距传输非视距传输自相关函数多普勒功率谱密度

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NLOS传播环境中的无线定位方法研究

NLOS传播环境中的无线定位方法研究

作者：尹烨佳浙江工业大学

学位级别：硕士

随着人们对精确定位的需求越来越大,无线定位技术的研究已成为一个热点。在实际的无线信号传输过程中,信号在目标点与参考基站的传输过程中不可避免的会受到非视距（NLOS,Non-Line-Of-Sight）传输的影响。在这种正向偏差的影响下,测得... 详细信息

随着人们对精确定位的需求越来越大,无线定位技术的研究已成为一个热点。在实际的无线信号传输过程中,信号在目标点与参考基站的传输过程中不可避免的会受到非视距（NLOS,Non-Line-Of-Sight）传输的影响。在这种正向偏差的影响下,测得的定位参数会严重偏离真实值,从而导致算法的定位性能大幅下降。因此,本文主要研究如何在非视距环境下提高算法定位性能,满足人们高精度的定位需求。本文的主要研究内容如下:首先,通过研究基站拓扑对于定位精度的影响采用几何精度因子（GDOP,Geometric Precision Dilution Factor）度量的方法,在经典基站拓扑环境下得到虚拟基站的坐标位置。然后利用本文提出的参考基站法求出虚拟基站到目标点的虚拟距离。并且将虚拟基站引入传统的两步加权最小二乘（TS-WLS,Two-Step Weighted Least Squares）算法,并通过对测距值的优化改进算法的定位性能。仿真结果表明本文提出的VBS（Virtual Base Station）方法能显著提高传统算法的定位精度。再次,本文研究了协作定位算法,该算法的关键在于协作节点的选择。根据对刚性矩阵的特征值研究,提出了一种基于刚性的协作节点选择方法,筛选出了自身定位误差较小的可靠协作节点参与定位。同时利用距离残差法进一步剔除掉部分协作节点,保留自身定位误差值较小的协作节点。接着通过链路检测确定是否需要引入协作节点,如需要则根据检测结果引入满足条件的协作节点,并将其升级为参考节点参与定位。实际的仿真结果表明,本文提出的协作定位算法的定位性能要明显优于其他对比算法,尤其是在NLOS误差值较大的恶劣环境中。最后,对本文开展的研究工作进行总结,分析了研究中存在的不足,并指明了未来的研究方向与需要改进的地方。

关键词：无线定位非视距传输虚拟基站刚性矩阵协作定位

NLOS/LOS混合环境下的无线定位算法研究

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NLOS/LOS混合环境下的无线定位算法研究

作者：郑志龙浙江工业大学

学位级别：硕士

在实际的无线环境中,信号从移动台出发到被基站接收的过程中会遭遇到各种各样的障碍物,因此信号必然会经过反射和折射才能够到达接收端。信号经过反射和折射之后需要通过一段比直线距离长很多的路径,而且基站接收到信号的到达角也会发... 详细信息

在实际的无线环境中,信号从移动台出发到被基站接收的过程中会遭遇到各种各样的障碍物,因此信号必然会经过反射和折射才能够到达接收端。信号经过反射和折射之后需要通过一段比直线距离长很多的路径,而且基站接收到信号的到达角也会发生很大偏差,这种现象被称为非视距传输(NLOS)。如果利用非视距传输时所测量的参数对发送端的位置进行估计,那么位置估计的精度将会非常差。基于这个原因,本文在深入研究非视距传输的特性以及其对估计所能产生的影响出发,研究抑制非视距影响的无线定位理论方法。首先通过研究若干参数在视距传输和非视距传输情况中的差异性,然后分析残差在视距传输中的特点,提出了NLOS基站识别定位算法,推导出识别所需要的门限,将视距(LOS)传输基站从NLOS基站中识别出来,最后利用识别出的LOS基站对移动台进行精确定位。仿真结果表明这些NLOS基站识别定位算法的识别准确性和定位精度都很高。其次,通过研究前人的文献,发现实际环境中非视距引起的测距误差有随着真实距离的上升而增加的趋势,并且以此为根据,推导出了2种基于到达时间(TOA)有理分式变换定位算法,通过TOA的有理变换,可以在很大程度上削减非视距传输的影响。实际的仿真结果也表明在距离相关模型中,本文算法要优于传统的定位算法。接着,通过把定位建模成最优化问题,提出了4种基于最优化理论的无线定位算法,这些算法以各种残差作为目标函数,以定位几何关系作为约束条件,移动台的坐标可以通过搜索可行域得到。实际仿真结果表明,此类算法对NLOS误差有较好的抑制作用,特别是存在LOS基站时。最后本文还在残差研究基础上,提出了2种残差加权的无线定位算法,这两种算法根据残差的大小自动地将不同大小的权值分配给不同精度的中间估计位置,当LOS基站数目足够多的时候,由于精确的中间估计一般可以获得较大权值,因此最终估计位置也比较准确,仿真结果表明,这些算法要显著优于传统的定位算法。

关键词：无线定位非视距传输残差检测有理分式变换最优化残差加权

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散射通信设备用于气象雷达数据传输验证

气象水文海洋仪器 2018年第3期35卷 9-11页

作者：高启学郭晨安徽四创电子股份有限公司合肥230088

文章采用散射通信设备对架设在野外的气象雷达数据进行非视距传输试验,验证散射通信设备用于气象雷达数据传输的可行性。验证结果表明,作为一种非常规无线传输方式,散射通信设备能够满足特定条件下的非视距传输要求,丰富了气象雷达数据... 详细信息

文章采用散射通信设备对架设在野外的气象雷达数据进行非视距传输试验,验证散射通信设备用于气象雷达数据传输的可行性。验证结果表明,作为一种非常规无线传输方式,散射通信设备能够满足特定条件下的非视距传输要求,丰富了气象雷达数据传输手段。

关键词：散射通信气象雷达非视距传输