未知信号传播速度的TDOA定位方法研究

研究了未知信号传播速度时的到达时间差(Time-Difference-Of-Arrival,TDOA)定位问题,提出两种联合估计信号传播速度和目标位置的定位方法。第一种方法为两步加权最小二乘方法。在该方法中,首先不考虑变量之间关系,得到一个关于未知变量的初始加权最小二乘估计。为改进第一步估计的性能,第二步考虑第一步估计中变量之间的关系,将其转换为一个标准的广义信赖域子问题,最终获得更高精度的估计性能。第二种方法为半正定松弛方法,通过构建非线性非凸加权最小二乘问题,然后利用半正定松弛技术将其松弛为凸的半正定规划问题,容易求解。仿真结果表明,所提两种方法均能够在高斯噪声下,且噪声不太大时达到克拉美-罗界。

基于单基站的矩形隧道车辆定位方法

针对卫星导航定位方法在隧道内很难准确实现车辆定位的问题,提出一种基于单基站(BS)的矩形隧道车辆定位方法。结合隧道壁的结构特点,建立虚拟基站;考虑来自隧道壁的单次反射路径,根据来自定位基站和虚拟基站的各个路径的到达时间(TOA)信息建立定位模型;利用两步加权最小二乘(TSWLS)法求解目标函数,从而获得隧道内车辆的精确位置。仿真结果表明:提出方法可有效地实现隧道内车辆的定位,并且具有较高的定位精度;采用基于TSWLS法的单基站定位方法对目标车辆进行定位时,其定位精度优于传统的基于加权最小二乘法的单基站定位方法。