通过比较直接算法和Chan算法的优缺点,针对Chan算法作为T ay lor初值算法运算比较复杂的问题,分析了基于TOA到达时间的UW B(超宽带)定位算法,即直接-T ay lor复合定位算法,将直接算法作为T ay lor序列展开法的初值算法,并根据初值判断...通过比较直接算法和Chan算法的优缺点,针对Chan算法作为T ay lor初值算法运算比较复杂的问题,分析了基于TOA到达时间的UW B(超宽带)定位算法,即直接-T ay lor复合定位算法,将直接算法作为T ay lor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(LO S)传播及修正基站到定位体的距离测量值,有利于T ay lor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(NLO S)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。展开更多
针对在室内复杂环境中采用单一参数比如信号到达时间(Time of Arrival,TOA)或接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)等定位精度低的问题,提出一种TOA/RSS混合定位算法。TOA定位精度高,但对信号带宽和信道条件比较敏感;而RSS对可...针对在室内复杂环境中采用单一参数比如信号到达时间(Time of Arrival,TOA)或接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)等定位精度低的问题,提出一种TOA/RSS混合定位算法。TOA定位精度高,但对信号带宽和信道条件比较敏感;而RSS对可用带宽的敏感性较低,并且已包含室内环境信息,结合两种参数定位时的特点提出了TOA/RSS混合定位算法,通过约束条件和二步最小二乘法将定位区域进一步缩小,估计出移动终端的位置。仿真结果表明,在不提高算法复杂度的前提下,本文所提出的算法比单独使用TOA或者RSS定位具有更好的精度和鲁棒性。展开更多
针对广域多点定位系统中接收信号信噪比(signal to noise ratio,SNR)低导致到达时间(time of arrival,TOA)提取不准确的问题,提出了一种匹配滤波结合非相干积累的联合TOA估计算法,该算法能够有效降低匹配滤波法在低SNR下TOA估计的均方...针对广域多点定位系统中接收信号信噪比(signal to noise ratio,SNR)低导致到达时间(time of arrival,TOA)提取不准确的问题,提出了一种匹配滤波结合非相干积累的联合TOA估计算法,该算法能够有效降低匹配滤波法在低SNR下TOA估计的均方根误差(root mean square error,RMSE).联合算法通过对二次雷达驻留时间内接收的应答信号的匹配滤波输出做非相干积累,在最大值点处标记时间戳进行TOA估计,利用能量累积原理提高SNR,从而使得估计精确度得以提升.仿真结果表明:该算法可在-15 dB SNR,53 MHz采样频率及9个积累信号时,达到24.302 ns的TOA估计精确度.所提联合TOA估计算法具有高精确度与高稳健性的特点,能够在-15~0 dB SNR将估计精确度提升至25 ns以下,为提取低SNR S模式信号TOA进而提升广域多点定位精确度提供了一种有效的方法.展开更多
在利用双端行波法进行高压电缆局放在线检测与定位时,针对脉冲初至时刻拾取精度不高影响定位精度的问题,引入地震信号检测领域中的时变峰度法。首先利用时窗能量比检测局放事件,然后在确定的局放时窗内,通过计算时变峰度变化率并求其最...在利用双端行波法进行高压电缆局放在线检测与定位时,针对脉冲初至时刻拾取精度不高影响定位精度的问题,引入地震信号检测领域中的时变峰度法。首先利用时窗能量比检测局放事件,然后在确定的局放时窗内,通过计算时变峰度变化率并求其最大值点,初步实现脉冲初至时刻拾取。为了克服现场强噪声干扰对拾取精度的影响,利用小波包分离出局放脉冲所在的主要频带,并在此频带内求取时变峰度极大值,实现了局放脉冲初至时刻的高精度拾取。最后运用到达时间分析法实现局部放电源的在线精确定位。实验结果表明,该方法抗噪声干扰能力强,定位精度高,在-14 d B的噪声环境下定位误差小于2 m,能够满足高压电网对局放故障在线定位的精度要求,有效提高供电可靠性。展开更多
文摘第五代通信技术(5th-Generation,5G)为室内定位领域带来了新的可能性,超宽带(ultra wide band,UWB)定位技术与5G定位技术都具有带宽大、频率高的特性,但是定位性能却略有差异.针对单一传感器定位的准确性、稳定性差的问题,本文提出了5G+UWB的融合定位算法,构建了基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的5G室内定位、基于三边定位算法的UWB室内定位以及基于融合定位算法的5G+UWB室内定位模型.首先验证了通过加权最小二乘(weighted least squares,WLS)算法得到的各单系统的初步定位结果,之后验证了结合Taylor级数展开法得到的改进后定位结果.在此基础上,进一步对通过融合算法将两个单系统定位结果进行融合后的组合定位结果进行实验验证.实验结果表明:UWB单系统定位结果呈现准确性较低、稳定性较高的特点,5G单系统定位结果呈现准确性较高、稳定性较低的特点,二者组合后可得到准确性和稳定性都相对较好的定位结果,组合系统定位精度最高可达0.22 m,最低可达0.73 m,可实现亚米级定位.
文摘随着第五代移动通信技术(5G)时代的到来,以毫米波通信为代表的技术得到了日益广泛的关注.5G毫米波信号的带宽大、频率高、时延短,并且信道稀疏,所以能够为基于到达时间(TOA)和基于到达时间差(TDOA)的定位提供更加准确的测量值,有利于实现高精度的室内定位.研究了三种应用于室内的5G毫米波TDOA定位算法,并结合卡尔曼滤波进行了试验验证分析与比较.结果表明,基于5G毫米波的室内静态定位精度可达0.2886 m,动态定位的精度可达0.6076 m.
文摘通过比较直接算法和Chan算法的优缺点,针对Chan算法作为T ay lor初值算法运算比较复杂的问题,分析了基于TOA到达时间的UW B(超宽带)定位算法,即直接-T ay lor复合定位算法,将直接算法作为T ay lor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(LO S)传播及修正基站到定位体的距离测量值,有利于T ay lor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(NLO S)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。
文摘针对在室内复杂环境中采用单一参数比如信号到达时间(Time of Arrival,TOA)或接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)等定位精度低的问题,提出一种TOA/RSS混合定位算法。TOA定位精度高,但对信号带宽和信道条件比较敏感;而RSS对可用带宽的敏感性较低,并且已包含室内环境信息,结合两种参数定位时的特点提出了TOA/RSS混合定位算法,通过约束条件和二步最小二乘法将定位区域进一步缩小,估计出移动终端的位置。仿真结果表明,在不提高算法复杂度的前提下,本文所提出的算法比单独使用TOA或者RSS定位具有更好的精度和鲁棒性。
文摘针对广域多点定位系统中接收信号信噪比(signal to noise ratio,SNR)低导致到达时间(time of arrival,TOA)提取不准确的问题,提出了一种匹配滤波结合非相干积累的联合TOA估计算法,该算法能够有效降低匹配滤波法在低SNR下TOA估计的均方根误差(root mean square error,RMSE).联合算法通过对二次雷达驻留时间内接收的应答信号的匹配滤波输出做非相干积累,在最大值点处标记时间戳进行TOA估计,利用能量累积原理提高SNR,从而使得估计精确度得以提升.仿真结果表明:该算法可在-15 dB SNR,53 MHz采样频率及9个积累信号时,达到24.302 ns的TOA估计精确度.所提联合TOA估计算法具有高精确度与高稳健性的特点,能够在-15~0 dB SNR将估计精确度提升至25 ns以下,为提取低SNR S模式信号TOA进而提升广域多点定位精确度提供了一种有效的方法.
文摘在利用双端行波法进行高压电缆局放在线检测与定位时,针对脉冲初至时刻拾取精度不高影响定位精度的问题,引入地震信号检测领域中的时变峰度法。首先利用时窗能量比检测局放事件,然后在确定的局放时窗内,通过计算时变峰度变化率并求其最大值点,初步实现脉冲初至时刻拾取。为了克服现场强噪声干扰对拾取精度的影响,利用小波包分离出局放脉冲所在的主要频带,并在此频带内求取时变峰度极大值,实现了局放脉冲初至时刻的高精度拾取。最后运用到达时间分析法实现局部放电源的在线精确定位。实验结果表明,该方法抗噪声干扰能力强,定位精度高,在-14 d B的噪声环境下定位误差小于2 m,能够满足高压电网对局放故障在线定位的精度要求,有效提高供电可靠性。
