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(成都信息工程大学 通信工程学院,四川 成都 610203)

近年来,随着社会的不断进步和科技的快速发展,人们对室内无线定位服务的精度要求日益增加。对未知对象位置的预测广泛应用于公共场合用户定位及物流公司货物位置定位等领域。然而,传统的定位技术应用到室内环境时,由于室内存在各种阻碍物,因此出现了多径效应[1]。如何解决非视距(NLOS)环境影响和多径效应成为提高室内定位精度的关键[2],也是当前研究的重点。

目前常用的定位方法有:泰勒级数展开法、Chan算法、Fang算法、LS算法、到达时间差算法(TDOA)/角度定位算法(AOA)[3]等。TDOA/到达时间(TOA)[4-5]定位方法只需要接收机中时间同步的精确,而不是接收机和发射机之间的绝对时间同步,因此时钟精度容易实现。此外,与其他定位方法相比,该方法可以更好地适应复杂的室内环境并提供更高的定位精度[6]。

小波阈值去噪方法[7]不仅可以消除噪声偏差,而且当信号发生突变时,还可以保留信号的一些特性,对解决NLOS产生的测量误差有很好的抑制作用。本文首先利用小波分析理论[8]对NLOS环境下的TOA进行去噪并修正测量值,然后利用残差加权算法[9]计算定位点初始估计值,并利用最小二乘估计进行室内三维定位,最后进行仿真验证。

1 信道模型

为了很好地模拟室内环境,合适的信道模型选择非常重要。本文选择适用于室内定位环境仿真的信道COST259[10],其无线电环境的特征由多个外部参数定义,如频带、基站(BS)和天线(MS)的平均高度等。……