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面向非视距环境的室内定位算法 被引量:24
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作者 毛科技 邬锦彬 +3 位作者 金洪波 苗春雨 夏明 陈庆章 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1174-1179,共6页
节点位置信息在无线传感器网络中起着至关重要的作用.大多数定位算法在视距(Line-of-Sight,LOS)环境下能够取得较高的定位精度,然而在非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)环境下,由于障碍物的阻挡,无法取得理想的定位精度.针对室内环境中普... 节点位置信息在无线传感器网络中起着至关重要的作用.大多数定位算法在视距(Line-of-Sight,LOS)环境下能够取得较高的定位精度,然而在非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)环境下,由于障碍物的阻挡,无法取得理想的定位精度.针对室内环境中普遍存在的非视距传播现象,提出了基于RTT(Round Trip Time)和AOA(Angle Of Arrival)混合测距方式的室内定位方法,一种轻量级基于网格的聚类算法(Lightweight Grid-Based Cluster,LGBC)被用来生成移动节点的定位区域.算法不需要获取室内环境的先验信息.仿真结果表明,LGBC算法复杂度低,计算开销小,并且与同类算法相比,定位精度提高约65%. 展开更多
关键词 无线传感器网络 室内定位 视距环境 聚类
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室内非视距环境中60GHz电波传播特性仿真与分析 被引量:2
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作者 王鹏飞 殷福荣 +3 位作者 刘芫健 陈枫 施秦健 李永 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2015年第4期61-67,共7页
毫米波波段,尤其是60 GHz频段已经被认为是最有前途的并且能够分配大量频谱空间的频段。文中基于SBR/Image方法对室内非视距环境中60 GHz电波传播进行了研究,仿真结果与已知文献中的测量结果一致性良好,验证了该方法的正确性。同时,对仿... 毫米波波段,尤其是60 GHz频段已经被认为是最有前途的并且能够分配大量频谱空间的频段。文中基于SBR/Image方法对室内非视距环境中60 GHz电波传播进行了研究,仿真结果与已知文献中的测量结果一致性良好,验证了该方法的正确性。同时,对仿真60 GHz毫米波和2.4 GHz分米波两个不同频段所得到的接收功率和均方根时延扩展等参数进行了比较与分析。通过60 GHz频段与2.4 GHz频段仿真结果比较,两者的平均接收功率和平均RMS时延扩展有着显著的差异。仿真结果表明,60 GHz比较适合近距离小范围组网,并且在短距离通信上的安全性能与抗干扰性能方面存在一定的优势,该研究为以后的毫米波通信的室内网络分布与规划奠定了理论基础。 展开更多
关键词 60 GHz频段 毫米波 接收功率 室内非视距环境
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一种新的非视距环境下移动台定位算法 被引量:2
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作者 孙国林 郭伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期232-233,259,共3页
非视距传播已经成为制约蜂窝网络定位的主要障碍。为了抑制和减少非视距传播引起的位置估计误差,提出了一种稳健估计的移动台定位算法———基于最大似然估计的位置估计算法,不需要先验NLOS误差统计特性和时序测量等前提条件,抑制NLOS... 非视距传播已经成为制约蜂窝网络定位的主要障碍。为了抑制和减少非视距传播引起的位置估计误差,提出了一种稳健估计的移动台定位算法———基于最大似然估计的位置估计算法,不需要先验NLOS误差统计特性和时序测量等前提条件,抑制NLOS误差的影响。通过跟传统的最小-均方算法(ordinaryleastsquare)比较,仿真结果表明这种算法有效地提高了在非视距环境下的定位精度。 展开更多
关键词 到达时间 视距环境 最大似然估计
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非视距和未知传输参数环境下的RSS-TOA目标定位算法
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作者 胡文静 俞建定 叶燕华 《无线通信技术》 2023年第4期23-27,33,共6页
在未知传输时间和发射功率的情况下,本文研究了非视距环境下基于RSS-TOA混合测量值的目标定位问题。首先为解决非视距误差会显著降低定位性能这一难题,根据最坏情况下的定位性能优化准则和鲁棒最小二乘法准则构建了未知视距和非视距路... 在未知传输时间和发射功率的情况下,本文研究了非视距环境下基于RSS-TOA混合测量值的目标定位问题。首先为解决非视距误差会显著降低定位性能这一难题,根据最坏情况下的定位性能优化准则和鲁棒最小二乘法准则构建了未知视距和非视距路径分布状态下的目标定位优化问题。然后为了有效解决非凸和高度非线性的原定位问题,采用二阶锥松弛技术将该问题转化为凸优化问题,并通过内点法有效得到最优解。最后仿真结果验证了所提出的定位算法优于已有的定位算法。 展开更多
关键词 混合测量值 目标定位 视距环境 未知传输参数
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基于UWB与PDR的井下人员融合定位方法
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作者 贾宇涛 李冠华 +3 位作者 潘红光 陈海舰 魏绪强 白俊明 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期96-102,135,共8页
现有超宽带(UWB)与行人航位推算(PDR)融合定位方法大多忽略了非视距(NLOS)环境下的定位误差校正,以简单的阈值划分作为NLOS环境判断依据,而阈值划分在很大程度上与定位场景及场地大小相关。针对上述问题,提出一种考虑NLOS环境的基于UWB... 现有超宽带(UWB)与行人航位推算(PDR)融合定位方法大多忽略了非视距(NLOS)环境下的定位误差校正,以简单的阈值划分作为NLOS环境判断依据,而阈值划分在很大程度上与定位场景及场地大小相关。针对上述问题,提出一种考虑NLOS环境的基于UWB与PDR的井下人员融合定位方法。首先,利用UWB技术进行井下人员位置解算,通过三边定位算法得到人员初步位置后,使用最小二乘法对位置进行优化,通过多项式拟合实现NLOS环境下基站和标签之间实际值和测量值之间的拟合,减小NLOS环境下的测距误差,提高定位精度。其次,采用PDR算法对步态进行识别和分析,PDR算法使用惯性导航传感器采集的步态数据,通过步态识别、步长估计和方向估计,实现目标位置的更新;然后,通过卷积神经网络(CNN)-长短期记忆(LSTM)网络分析信道脉冲响应(CIR)特征,实现视距(LOS)/NLOS识别,解决NLOS环境判断存在场景限制的问题;最后,根据LOS/NLOS识别结果确定融合系数,实现UWB和PDR定位结果融合。测试结果表明:多项式拟合后UWB平均测距误差降低0.59 m;LOS/NLOS识别的平均准确率为95.3%,召回率和F1分数均在90%以上,验证了CNNLSTM具有较好的识别效果;融合定位方法的平均误差为0.31 m,较UWB降低1.57 m,较PDR降低1.41 m。 展开更多
关键词 井下人员定位 UWB 行人航位推算 PDR 融合定位 视距环境 最小二乘法 多项式拟合 CNN-LSTM LOS NLOS
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视距MIMO系统有效中继节点布置策略
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作者 罗明胜 许伟坚 +2 位作者 高志斌 黄联芬 姚彦 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期210-214,共5页
视距环境下的MIMO系统无法获得空间自由度增益.为了在视距环境下充分发挥MIMO系统的性能,提出了一种次优的中继节点布置策略,能够在增加少量中继节点后获得较佳的系统性能.在该策略中,根据MIMO系统能提供的最大空间自由度确定中继节点... 视距环境下的MIMO系统无法获得空间自由度增益.为了在视距环境下充分发挥MIMO系统的性能,提出了一种次优的中继节点布置策略,能够在增加少量中继节点后获得较佳的系统性能.在该策略中,根据MIMO系统能提供的最大空间自由度确定中继节点的数量,并且根据收发天线阵列的波束主瓣方向确定各个中继节点的位置.仿真结果表明,在较高信噪比时,系统容量优于加入中继节点前,随着信噪声比增加,优势愈明显.并且中继节点位置出现偏差时,系统性能仅存在很小的波动. 展开更多
关键词 视距环境 MIMO系统 中继节点 空间自由度
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单天线中继辅助视距MIMO系统渐近容量及中继策略的研究
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作者 罗明胜 李忻 +2 位作者 黄联芬 赵明 姚彦 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期336-341,共6页
研究了视距环境下单天线中继节点辅助MIMO系统的信道模型及容量。针对系统容量与众多因素相关和表达式复杂的问题,根据天线阵列波束相关性及MIMO信道的特点,得出了具有简洁结构的系统渐近容量表达式,进而基于该表达式提出了中继节点最... 研究了视距环境下单天线中继节点辅助MIMO系统的信道模型及容量。针对系统容量与众多因素相关和表达式复杂的问题,根据天线阵列波束相关性及MIMO信道的特点,得出了具有简洁结构的系统渐近容量表达式,进而基于该表达式提出了中继节点最佳位置选择的方法,并与加入中继节点前的系统容量进行了比较,得到了中继选择策略。数值计算与分析结果表明,系统渐近容量具有很好的渐近特性,基于渐近容量的中继策略性能优异并具有很好的鲁棒性。同时渐近容量和中继策略运算复杂度低,适合工程应用。 展开更多
关键词 视距环境 中继辅助MIMO系统 渐近容量 中继选择 位置选择
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智能安全帽UWB定位技术算法研究
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作者 董永昭 张斌 +5 位作者 朱世杰 齐静静 郑炜博 盛华 严明 韩育红 《安全、健康和环境》 2023年第5期58-63,共6页
定位技术是智能安全帽的关键技术,针对室内复杂环境中非视距信号(NLOS)误差导致定位精度低的问题,提出一种消除非视距误差的计算方法来提高定位精度。首先以到达时间差(TDOA)算法进行超宽带(UWB)测距;再以基于接收信号参数NLOS识别算法... 定位技术是智能安全帽的关键技术,针对室内复杂环境中非视距信号(NLOS)误差导致定位精度低的问题,提出一种消除非视距误差的计算方法来提高定位精度。首先以到达时间差(TDOA)算法进行超宽带(UWB)测距;再以基于接收信号参数NLOS识别算法计算NLOS误差;总误差剔除NLOS误差后的误差作为部分状态向量进行卡尔曼滤波,重构消除NLOS误差的测距值;最后用Chan定位算法算出定位目标精确位置。经过实验验证,该方法能够在非视距环境下达到亚米级的定位精度,稳定可靠,适用于复杂环境下的高精度定位,较好地解决了智能安全帽在室内复杂环境下的定位问题。 展开更多
关键词 室内定位 视距环境 卡尔曼滤波 超宽带定位 智能安全帽
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基于UWB的室内人员定位系统的应用 被引量:5
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作者 刘畅 倪晓明 +3 位作者 夏丽莉 于肇贤 石自辉 杨思琪 《物联网技术》 2022年第2期69-72,75,共5页
为进一步研究基于UWB的无线定位技术,实现室内、室外定位服务的无缝衔接,文中设计了一种基于UWB的室内定位系统平台。该平台包括定位基站、定位标签和定位引擎,定位引擎主要采用TOA算法。定位基站对下与定位标签通信,对上与定位引擎通信... 为进一步研究基于UWB的无线定位技术,实现室内、室外定位服务的无缝衔接,文中设计了一种基于UWB的室内定位系统平台。该平台包括定位基站、定位标签和定位引擎,定位引擎主要采用TOA算法。定位基站对下与定位标签通信,对上与定位引擎通信,实现对人员、设备的精确定位。经实际测试,在具有3处墙体、8个柱子及多个较高障碍物的复杂环境下,该平台运行稳定,可展示实时定位轨迹。实验结果表明:在静态和动态定位中,室内非视距环境中定位最大误差为20 cm,满足室内高精度定位技术研究需求,为实际应用奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 UWB技术 无线定位 TOA算法 视距环境 STM32F407 卡尔曼滤波
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基于UWB的室内定位技术综述 被引量:37
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作者 丁亚男 张旭 徐露 《智能计算机与应用》 2019年第5期91-94,共4页
随着卫星定位技术(Global Positioning System,GPS)在室外定位中的深入应用,人们在室外环境下对位置服务(Location Based Service,LBS)愈加依赖,而室内环境中的定位技术还有待发展。本文主要研究了目前室内环境下的主流定位技术及其解... 随着卫星定位技术(Global Positioning System,GPS)在室外定位中的深入应用,人们在室外环境下对位置服务(Location Based Service,LBS)愈加依赖,而室内环境中的定位技术还有待发展。本文主要研究了目前室内环境下的主流定位技术及其解决方案,并将其优缺点进行了对比分析,最终给出选择超宽带定位技术的原因。同时,还分析了超宽带定位技术的基本原理及最终选择TDOA算法的原因,并给出求解其后续非线性方程组的建议。简述了在室内环境下影响移动目标精准定位的主要因素,其中,因为非视距传播最能影响信号传播,所以针对降低其对精度的影响力进行了相关算法介绍。 展开更多
关键词 室内定位 超宽带 TDOA 定位精度 视距环境
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Analytical Method for 3-D Stopping Sight Distance Adequacy Investigation
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作者 Fotis S. Mertzanis Antonis Boutsakis +2 位作者 Ikaros-Georgios Kaparakis Stergios Mavromatis Basil Psarianos 《Journal of Civil Engineering and Architecture》 2015年第2期232-243,共12页
The adopted 2-D SSD (stopping sight distance) adequacy investigation in current design practice may lead to design deficiencies due to inaccurate calculation of the available sight distance. Although this concern ha... The adopted 2-D SSD (stopping sight distance) adequacy investigation in current design practice may lead to design deficiencies due to inaccurate calculation of the available sight distance. Although this concern has been identified by many research studies in the past, none of them suggested a comprehensive methodology to simulate from a 3-D perspective concurrently both the cross-section design and the vehicle dynamics in space during emergency braking conditions. The proposed methodology can accurately perform SSD adequacy investigation in any 3-D road environment where the ground, road and roadside elements are inserted by identifying areas of interrupted vision lines between driver and obstacle being less than the required distance necessary to bring the vehicle to a stop condition. The present approach provides flexibility among every road design and/or vehicle dynamic parameter inserted, as well as direct overview regarding design elements that restrict the driver's vision and create SSD inadequacies. As a result, precious guidance is provided to the designer for further alignment improvement but mostly an accurate aid to implement geometric design control criteria with respect to both existing as well as new road sections is delivered. The efficiency of the suggested methodology is demonstrated through a case study. 展开更多
关键词 SSD 3-D road alignment design consistency road safety.
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