基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法

针对基于双曲线定位的DV-Hop算法中误差项的异方差性引起的定位误差大的问题,提出了一种基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法。算法分析了基于双曲线定位的DV-Hop算法模型中误差项的异方差性,用加权最小二乘法对异方差性进行纠正,对加权最小二乘法中的权值矩阵进行了理论推导并得到与跳数相关的最佳权值矩阵,使得误差项满足同方差性,所得估计值接近最佳线性无偏估计。仿真结果表明,所提算法在定位精度上较目前常见的基于双曲线定位的DV-Hop算法都有一定提高。

基于三角不等式的加权双曲线定位DV-HOP算法

针对DV-HOP算法中信标距未知节点越远其测距误差越大的问题,提出了一种基于三角不等式的加权双曲线定位DV-HOP算法。该算法在计算信标间的距离和未知节点到一跳信标距离的基础上,利用三角不等式对未知节点到多跳信标的距离进行约束,以减小测距误差。在双曲线定位过程中引入一个与距离成反比的权值,以降低测距误差对节点定位精度的影响。仿真实验表明,在相同的条件下,与DV-HOP及相关改进算法相比,定位精度分别提高了13%和7%以上,且稳定可靠、易于实现。

双曲线定位精度仿真分析

在双曲线定位系统中,探测阵的几何形状对确定目标位置的定位精度具有重要影响,通过计算机对双曲线定位过程进行了仿真,然后分析了探测阵的几何形状对定位误差的影响,具体给出了计算机仿真结果,并在此基础上讨论了双曲线定位系统合理布阵中需要注意的问题,其结论对双曲线定位系统的布阵具有实际意义。

基于误差加权的三维双曲线定位算法

为了减小三维空间中对未知节点定位的误差,提高三维DV-Hop算法的定位精度,提出一种基于误差加权和三维双曲线定位的三维DV-Hop改进算法。改进算法首先采用误差加权的方法处理未知节点的平均每跳距离,然后分类选择未知节点与锚节点之间的跳段距离,最后将二维双曲线法扩展到三维空间计算未知节点的坐标。仿真实验结果表明,改进算法在三维WSN环境中可以对未知节点进行有效的定位,平均定位误差和定位精度显著优于三维DV-Hop算法,相较于对比文献也有一定的提升,并且锚节点密度和通信半径对平均定位误差和定位精度的影响较小。

无区域识别的单台链双曲线定位GDOP计算

无线电双曲线定位精度由测距差误差与几何精度衰减因子(Geometrical Dilution of Precision,GDOP)共同决定。经典的单台链双曲线定位GDOP值计算需进行严格的区域识别,区域识别方法复杂且易误判。为此,从GDOP定义与球面三角定位方程出发,结合误差传播理论,提出无区域识别的单台链双曲线定位GDOP计算方法。以俄罗斯阿尔法无线电导航系统为例,计算两个不同矩形区域内的GDOP值,结果表明,所提方法与经典方法相比,在(20°N,40°E)、(70°N,140°E)所围跨越大区域内,两者计算GDOP值变化趋势吻合;在(29°N,103°E)、(38°N,113°E)所围试验验证小区域内,两者计算GDOP值绝对偏差最大值为0.076,均值为0.048,证明所提方法的正确性和可用性。

双模压缩光双曲线定位方案设计与分析

采用无线电信号的双曲定位方法由于受到其信号功率与带宽的制约,其定位精度存在着不可逾越的上限,且易受干扰、测量距离有限等问题日趋显现,而采用量子纠缠信号作为测量信号,可以突破经典无线电信号体制的限制,大大提高定位精度与保密性,实现具有超高精度、远距离、强抗噪抗干扰性等优点的量子定位。就此提出一种基于双模压缩光与Bell态直接探测的双曲线定位方案,使用双模压缩光作为发射信号,在目标接收端使用Bell态直接探测系统对两路纠缠光进行检测并对其中一路光束进行延迟,而后提取其正交分量的关联噪声,取关联噪声的最小值时对应的延迟时间作为两光束的完全量子关联时刻,即为两纠缠光的波达时间差,通过时间差的测定可以转换得到距离差,得到1组双曲线,另选2个基点重复上述过程可得第2组双曲线,从而实现定位。通过理论推算与一定假设条件下的仿真分析,给出理论上能达到的定位精度与误差范围。

基于超声Lamb波的双曲线定位损伤成像方法

提出了一种基于超声Lamb波的双曲线定位方法,实现了复合材料板状结构的损伤定位。相比于椭圆定位方法,双曲线定位具有无需材料参数信息、不涉及频散关系以及不受材料各向异性影响的优点,可以较好地应用于板状复合材料的损伤检测中。

数字蜂窝网双曲线定位算法的实现

讨论了数字蜂窝网络中的无线定位技术 .通过建立差分到达时间估计的系统模型 ,提出了一种实现无线定位的系统流程方案 ,并针对采用这种定位方法给出了一种适合进行数字信号处理的高效双曲线定位算法 .该系统方案可以作为制定蜂窝无线定位网络协议的原型 。

基于经度变换法的单台链双曲线定位GDOP计算

无线电双曲线定位精度与几何精度衰减因子(GDOP)密切相关。针对单台链双曲线定位GDOP值计算存在区域划分判定不明确的问题,提出的经度变换法使得GDOP值计算更加准确、有效。以阿尔法无线电导航系统为例,计算并分析其在(20°N,30°E),(80°N,150°E)所围大矩形区域的GDOP值,结果表明:所提方法可实现Ⅰ、Ⅲ与Ⅱ、Ⅳ区域的有效识别,在Ⅱ、Ⅳ区域内,GDOP值计算准确度平均提升了13.07%,在(29°N,103°E),(37°N,114°E)所围矩形区域内,GDOP均小于5,保证了试验验证的可用性。

基于TDOA的室内运动目标双曲线RFID定位方法

射频定位中以接收信号强度(RSSI)定位的方法存在信号干扰严重、抖动剧烈和误差较大等现象。为了减小射频信号定位的误差,在基于精准时间测量思想的传播信号到达时间差(TDOA)方法和构建虚拟参考标签经典定位方法的基础上提出了TDOA双曲线定位方法。该方法利用射频信号TDOA,以精准时间差来测量射频(RF)标签与目标之间的距离,然后借助双曲线定位算法对目标进行定位。仿真结果表明,相比目前经典的LANDMARC和VIRE定位方法,TDOA双曲线算法的定位误差50%可在0.216 m内。该方法有效利用了现代高精度时间测量的优势,在室内运动目标定位中具有定位精度高、应用范围广、实现简单等优点。

双曲线与圆圆定位最优岸台分布算法研究与比较

对于陆基无线电导航系统,为了得到最优的岸台分布算法,尽可能通过改善岸台分布提高工作区的定位精度,通过理论分析与仿真,详细研究与比较了双曲线定位和圆圆定位两种定位方式下的工作区某点GDOP值与岸台布局之间的关系,同时研究并对比了同一岸台布局下两种定位方式的定位精度分布,仿真结果表明双曲线定位方式要优于圆圆定位方式,并得到两者最佳的岸台分布方案。

基于频域互相关的机器鱼双曲线质心定位仿真

为了保证机器鱼能够到达指定检测位置、并且避免与变压器内部组件发生碰撞,机器鱼需要准确定位。针对变压器内部黑暗空间中机器鱼难以定位的问题,提出一种基于频域互相关的机器鱼双曲线质心定位方法。采用高斯脉冲信号模拟机器鱼发射的超声信号,然后采用快速傅里叶变换(FFT)将线性阵列接收的超声时域信号转化到频域,在频域内进行共轭相乘得到信号的互功率谱;然后将互功率谱进行傅里叶逆变换(IFFT)得到时域互相关函数,对互相关函数进行曲线峰值检测获得时间延迟和距离信息;最后通过双曲线算法和交点的质心计算获得机器鱼的准确定位。仿真对比分析了不同信噪比(10dB、0dB、-10dB)的定位性能,研究结果表明,上述方法能够准确获得机器鱼在变压器中的位置。

基于激光测距与RFID的隧道局部定位方法研究

针对铁路隧道接触网作业平台在隧道内局部高精度要求的横纵向定位进行了研究,提出一种基于激光测距与射频识别(RFID)的定位方法;首先利用激光测距传感器实现横向定位,通过实时检测传感器数据有效性与动态组合数据实现定位与抗干扰,其次基于RFID相位提出两阶段纵向定位方法,通过第一阶段基于标签相位变化率的粗定位将定位结果限制在单个标签区间,第二阶段精定位通过基于合理约束条件的标签布置间距消除相位缠绕的影响,最终通过相位差双曲线定位实现纵向定位;实验结果表明:提出方法实现了实验环境下0.005 m的平均横向定位误差与0.07 m的平均纵向定位误差,并且具有一定的抗干扰能力,能够在低硬件成本与布置条件下满足隧道作业平台的局部高精度定位。

磁定位曲线和伽马曲线的应用

磁定位曲线和伽马曲线在大部分测井资料中只是起到了校深作用,而其它的解释功能并没得到很好的应用和开发。磁定位曲线和伽马曲线对于油套管柱结构及工具的位置能够提供准确的定位,为调整井下工具位置、射孔位置、初步判断套管腐蚀情况提供指导性建议。

基于双曲线渐近线与TDOA的定位模型研究

针对传统双曲线定位模型求解计算较为复杂,低端微处理器无法满足实时定位运算需求的问题。该文对传统双曲线定位模型做出改进,研究了一种基于双曲线渐近线和TDOA的二维平面定位模型,并据此提出了一种三维空间目标定位的设计方案。利用Matlab软件分别对二维平面和三维空间的定位模型进行仿真验证,在STM32单片机上进行二者的运算速度对比,结果表明,该文所提出的定位模型在整体运算速度上要比传统模型快33%左右。

一种基于TDOA二次加权的QWLS定位算法

目前基于TDOA的定位算法——最小二乘法(Least Square,LS)不管在室内还是室外在定位精度要求不高的情况下具有较好的适用性,但该算法受噪声影响较大,容易导致定位结果发散。基于此发展的加权最小二乘算法(Weighted Least Squares,WLS)可以有效对抗噪声的影响,但定位结果容易陷入局部最优值。基于此,提出一种基于TDOA二次加权的QWLS定位算法,该算法可以大大降低噪声对定位的影响,并获取定位全局最优值,有较好的定位效果。同时探索了不同基站几何布局对不同算法定位精度的影响,通过改善基站几何布局使得QWLS算法有更高的定位精度。

基于STC89C52构建摄像头的声音定位系统

目前,摄像头大多通过算法对图像进行分析从而实现定位。本文开发了一种声音定位系统,将它应用于防盗摄像头中,对防控摄像头进行智能化设计,增强了防盗摄像头的定位功能--也可利用声音定位系统进行定位,当数据与算法结果相匹配时,摄像头进行跟踪。本定位系统采用到达时差法,即声波传播需要时间,两个相距固定距离的传感器接收到声波信号存在时间差Δt的原理(即到达时间差法),使用声音传感器接收声音信号,以STC89C52为核心,处理信号,构建了双曲线声音定位模型,确定了声音的方向和到待测点的距离,从而实现了二维平面上的声音定位。在2m×2m的平面内,误差为(29.65±13.87)(均值±标准差)mm,其误差满足了本次设计的目的与需求。

有关双曲线定位的应用题

双曲线在实际生活中的重要作用是确定移动物体的位置,如军事上常用的“双曲线导航法”。

75%拾音角度——一种基于声像定位曲线的新的拾音概念（下）

在3声道的立体声传声器系统中，其声像定位曲线变得十分复杂，同时需要考虑由于3个声道的设置所引起的声染色以及声像定位的准确性等问题。但75％拾音角度对它们仍然适用。表3列出了一些3声道立体声传声器的75％拾音角度。

75％拾音角度——一种基于声像定位曲线的新的拾音概念（上）

使用立体声传声器进行录音的一个主要目的，是让拾取到的带有方位信息的声信号能够在立体声重放系统中有正确的声像定位，即让这种方位信息在扬声器重放时体现出来。因此，当声源数量很多或者希望某一声源在重放时具有方位感时，有必要使用立体声传声器进行拾音。例如，当录一架钢琴时，使用立体声传声器来拾音不仅能够避免”大嘴效应”，更重要的是重放时钢琴清晰的声像定位能够塑造出钢琴的真实形象。