面向超宽带室内定位的FCM-SSGP方法

受室内墙壁、玻璃、木门等障碍物影响,UWB室内定位中UWB信号的传播环境变为非视距环境,在该环境下定位将极大降低定位精度。现有抑制NLOS误差的方法由于复杂度较大导致定位时间过长,结合模糊C均值(FCM)聚类及稀疏谱高斯过程回归(SSGP)方法,提出一种FCM-SSGP定位方法。对接收到的信道冲击响应信号提取特征,利用FCM聚类识别NLOS信号,并根据NLOS信号传播环境的恶劣程度将NLOS信号划分为轻度NLOS信号和一般NLOS信号。使用SSGP方法分别得到2个不同信道条件下的NLOS误差,将SSGP方法得到的测距误差与FCM聚类得到的隶属度相结合作为权值,以抑制NLOS误差。实验结果表明,FCM-SSGP方法能有效降低不同障碍物带来的NLOS误差,定位误差为21.01 cm,与LS-SVM及SPGP方法相比,其定位误差均值分别提升了8.23 cm和6.73 cm,定位所需时间相比LSTM方法缩短了9.35倍,在保证高定位精度的同时降低了计算复杂度。