邹东尧，刘碧微，杨 威，向家钰

(1.郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院，河南 郑州 450001;2.中国科学技术大学 数学科学学院，安徽 合肥 230026)



基于并行分层时间间隔测量的TDOA定位算法研究

邹东尧1，刘碧微1，杨 威1，向家钰2

(1.郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院，河南 郑州 450001;2.中国科学技术大学 数学科学学院，安徽 合肥 230026)

基于到达时间差(TDOA)定位算法要求精确地时间同步技术作为支撑.由于传统时间同步技术精度低导致TDOA定位结果有偏差，提出一种基于并行分层次时间间隔测量的到达时间差(TDOA)和到达信号增益比(GROA)联合定位算法.基于TDOA与GROA联合定位模型，构造含拉格朗日系数的优化函数，然后采用约束加权最小二乘算法(TSWLS)来进行求解；同时，采用并行分层时间间隔测量法来控制定位算法的时间同步.实验分析表明，该算法相比较传统的TDOA定位算法而言，定位精度提高了25 dB，并且具有相对较高和较稳定的定位精度.

时间同步；到达时间差(TDOA)；到达信号增益比(GROA)；最小二乘；并行分层测量

节点定位在整个传感器网络中占有重要的地位，在事件观测、目标跟踪、网络重构等方面都是不可缺少的环节[1-2].一般常见的无源定位方法是利用诸如到达时间(time of arrival,TOA)、到达时间差(time difference of arrival，TDOA)、波达角(angle of arrival，AOA)等测量参数或者它们的组合来实现目标的定位.常用的基于接收信号能域信息的定位方法有接收信号强度定位方法RSSI(Receive Signal Strength Indicator)[3-5]和到达信号增益比定位方法GROA(Gain Ratio of Arrival)[6-8].TDOA定位技术是利用发射端发射信号与接收端接收信号……