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基于迭代双重扩展的Kalman滤波的有源目标估计算法 预览
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作者 陆玉 张华 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第9期948-952,共5页
多数地理定位算法只用信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)估计发射机位置,而TDOA数据中的外部噪声降低估计精度。为此,提出基于迭代双重扩展的Kalman的有源目标估计(Iterated dual-extended Kalman Fiter,ID-EKF)算法。... 多数地理定位算法只用信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)估计发射机位置,而TDOA数据中的外部噪声降低估计精度。为此,提出基于迭代双重扩展的Kalman的有源目标估计(Iterated dual-extended Kalman Fiter,ID-EKF)算法。ID-EFK算法测量TDOA和到达频率差(Frequency Difference of Arrival,FDOA)信号。先建立相关位置和速度的状态等式和相关TDOA和FDOA信号的测量等式。然后,再用迭代双重扩展Kalman滤波补偿非线性测量误差。仿真结果表明,提出的ID-EKF算法降低了估计误差。 展开更多
关键词 目标估计 到达时间差 到达频率 KALMAN滤波 补偿
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基于TDOA/AOA混合的高精度室内可见光定位算法 预览
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作者 王旭东 董文杰 吴楠 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2371-2377,共7页
为了提高室内三维空间的定位精度,提出了一种基于联合到达时间差与到达角度(time difference of arrival/angle of arrival,TDOA/AOA)信息的混合定位算法。由于构建的目标函数具有非凸性,采用传统定位算法在目标函数求解过程中会出现局... 为了提高室内三维空间的定位精度,提出了一种基于联合到达时间差与到达角度(time difference of arrival/angle of arrival,TDOA/AOA)信息的混合定位算法。由于构建的目标函数具有非凸性,采用传统定位算法在目标函数求解过程中会出现局部最优解的问题。因此,针对该问题,将目标函数转成二次约束二次规划问题,通过引入半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)方法将目标函数转换为二阶锥规划(second order cone programming,SOCP)问题,寻找全局最优解。其次,针对SOCP无法对凸包外的目标进行有效定位的问题,在该算法的基础上引入了惩罚项,使松弛后的约束条件进一步逼近原始约束条件,解决了定位过程中的凸包问题。数值仿真结果表明:在10m×10m×3m的三维定位空间内,选取40×40个测试点,平均定位误差为1.39cm,可实现室内三维空间高精度定位。与传统的混合定位算法相比,均能够获得较高的定位精度。 展开更多
关键词 室内定位 可见光通信 到达时间差 到达角度 二阶锥规划
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一种改进的多站AOA/TDOA联合无源定位闭合形式算法 预览
3
作者 熊健 熊杰 《电讯技术》 北大核心 2019年第6期672-677,共6页
为解决多平台协同外辐射源无源定位问题,提出了基于到达角(Angle of Arrival,AOA)与到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的闭合形式定位解算法。在保持两阶段定位闭合形式算法框架不变的前提下,所提算法不仅考虑了AOA与TDOA观... 为解决多平台协同外辐射源无源定位问题,提出了基于到达角(Angle of Arrival,AOA)与到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的闭合形式定位解算法。在保持两阶段定位闭合形式算法框架不变的前提下,所提算法不仅考虑了AOA与TDOA观测噪声对定位造成的不利影响,同时还缓解了传感器位置不确定引起的定位精度恶化问题。数值仿真结果验证了所提算法的高精度定位性能。 展开更多
关键词 外辐射源无源定位 闭合形式算法 到达 到达时间差 传感器位置不确定
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运动多站无源时差/频差联合定位方法 预览
4
作者 蒋伊琳 刘梦楠 +1 位作者 郜丽鹏 陈涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1441-1449,共9页
鉴于无源定位技术已经成为现代信息化作战的核心技术,提出了一种新的运动多站无源时差(time difference of arrival, TDOA)频差(frequency difference of arrival, FDOA)联合定位方法去解决无源定位系统中的非线性最优化问题。通过智能... 鉴于无源定位技术已经成为现代信息化作战的核心技术,提出了一种新的运动多站无源时差(time difference of arrival, TDOA)频差(frequency difference of arrival, FDOA)联合定位方法去解决无源定位系统中的非线性最优化问题。通过智能算法的启发,将优化后的基于线性递减权重和物竞天择的粒子群算法(particle swarm optimization algorithm based on linear decreasing weight and natural selection, WSPSO)与经典加权最小二乘算法(weighted least squares, WLS)相联合对目标进行跟踪定位。加权最小二乘定位算法在4个基站的情况下无法实现对辐射源的定位,所得定位结果会出现多解。而所提的运动多站联合定位算法在4个基站的条件下不存在初始目标位置估计和局部收敛等问题就能够实现辐射源的精确定位。通过大量仿真结果分析,本文所提的智能优化定位算法具有更高的目标定位精度和更稳健的定位性能,优于标准粒子群算法与优化PSO算法。 展开更多
关键词 无源定位 到达时间差 到达频率 粒子群 加权最小二乘
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基于EKF的TDOA/AOA定位算法解决TDOA多解难题 预览
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作者 杨震 《工业控制计算机》 2019年第9期104-106,共3页
基于到达时间差TDOA的定位算法,采用双曲线相交的定位原理,在定位锚点较少或者锚点布局不合理的情况下,会存在定位区域中双曲线相交不止一点的情况,致使算法存在取舍困境。通过引入到达角度AOA辅助信息,使用基于扩展卡尔曼滤波EKF的TDOA... 基于到达时间差TDOA的定位算法,采用双曲线相交的定位原理,在定位锚点较少或者锚点布局不合理的情况下,会存在定位区域中双曲线相交不止一点的情况,致使算法存在取舍困境。通过引入到达角度AOA辅助信息,使用基于扩展卡尔曼滤波EKF的TDOA/AOA定位算法,来解决TDOA定位算法中存在的上述问题。大量仿真证明,算法能有效解决该问题。 展开更多
关键词 定位 到达时间差 到达 卡尔曼滤波
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三颗量子卫星组成的导航定位系统探讨 预览
6
作者 丛爽 宋媛媛 +1 位作者 尚伟伟 陈鼎 《导航定位学报》 CSCD 2019年第1期1-9,共9页
为了进一步提高卫星导航定位的精度,提出一种由3颗量子卫星组成的量子导航定位系统:给出总体框架结构;并分别对其组成部件、作用及其工作的全过程进行详细研究,包括量子纠缠光源子系统,捕获、跟踪和瞄准子系统中的信标光模块、粗跟踪模... 为了进一步提高卫星导航定位的精度,提出一种由3颗量子卫星组成的量子导航定位系统:给出总体框架结构;并分别对其组成部件、作用及其工作的全过程进行详细研究,包括量子纠缠光源子系统,捕获、跟踪和瞄准子系统中的信标光模块、粗跟踪模块、精跟踪模块和超前瞄准模块,以及光子干涉测量子系统和信号处理子系统。研究结果表明,相对于现有的6颗量子卫星的导航定位系统设计方案,所提出的设计方案能够极大地减少所需要的卫星数量,因而更加节省实现的成本。 展开更多
关键词 量子导航定位系统 纠缠光源 捕获、跟踪和瞄准 干涉测量 到达时间差
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非视距环境下RSS和TDOA联合的信源被动定位 预览
7
作者 闫千里 万鹏武 +3 位作者 卢光跃 黄琼丹 王瑾 李怡霄 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期180-188,共9页
针对非视距环境下信源定位性能恶化的问题,提出了一种能时域联合的信源被动定位算法。综合利用接收信号强度和到达时间差两种测量信息,首先给出信源位置的最大似然估计;然后引入距离平方与加权最小二乘法,将非凸的定位方程求解问题转化... 针对非视距环境下信源定位性能恶化的问题,提出了一种能时域联合的信源被动定位算法。综合利用接收信号强度和到达时间差两种测量信息,首先给出信源位置的最大似然估计;然后引入距离平方与加权最小二乘法,将非凸的定位方程求解问题转化为广义信赖域子问题,采用二分法求得信源位置的估计;接下来采用迭代法估计非视距误差与信源位置以提高定位精度;最后,推导了联合估计的克拉美罗下界,比较分析了计算复杂度。仿真结果验证了所提出算法在非视距环境下接近克拉美罗下界,且具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 非视距传输 接收信号强度 到达时间差 广义信赖域子问题
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基于聚类和TDOA的无线基站定位算法研究 预览
8
作者 方焕阳 李烨 《通信技术》 2019年第2期311-317,共7页
为提高无线定位的精度,提出了基于聚类和TDOA的基站定位优化算法。首先,建立TDOA定位模型,采用Fang算法对移动终端的位置进行初步估计,并根据多个初步估计值获得的先验信息,去除双解情况下误差较大的估计位置;其次,采用K-means聚类算法... 为提高无线定位的精度,提出了基于聚类和TDOA的基站定位优化算法。首先,建立TDOA定位模型,采用Fang算法对移动终端的位置进行初步估计,并根据多个初步估计值获得的先验信息,去除双解情况下误差较大的估计位置;其次,采用K-means聚类算法进行聚类,进一步筛选出离群点,得到更精确的位置估计数据集,将其取平均后得到精确位置;最后,采用仿真实验验证算法的性能。实验结果表明,相对于经典Fang算法,所提算法具有更优的定位性能,应用前景广阔。 展开更多
关键词 基站定位 到达时间差 非视距误 Fang算法 K-MEANS
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基于半实物仿真的时差定位系统激励源设计 预览
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作者 先登飞 《舰船电子对抗》 2019年第4期100-104,共5页
基于多站时差无源定位系统关键技术研究、算法性能优化、定位误差分析、功能性能验证等需求,提出了基于Matlab和通用仪器的半实物仿真系统。通过软件完成场景仿真和信号波形文件生成,利用通用仪器完成外触发脉冲信号产生和信号波形文件... 基于多站时差无源定位系统关键技术研究、算法性能优化、定位误差分析、功能性能验证等需求,提出了基于Matlab和通用仪器的半实物仿真系统。通过软件完成场景仿真和信号波形文件生成,利用通用仪器完成外触发脉冲信号产生和信号波形文件播放、上变频、放大和输出。经试验验证,该方法参数设置灵活、可实现任意调制方式的信号模拟、所生成的多路中频信号时序关系精度高,满足多站时差无源定位系统测试需求。 展开更多
关键词 到达时间差 半实物仿真 激励源 多通道
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基于声信号协助的生物传感网络节点定位研究 预览
10
作者 臧景才 刘萍 《现代电子技术》 北大核心 2019年第7期90-94,共5页
信息物理网络内的昆虫机器人能够协助现场急救人员在未知灾难场景中的搜救工作。而信息物理网络内的节点就是昆虫机器人,其利用系统芯片安装微型背包。搜救工作需要估计节点位置。为此,提出基于声信号协助的生物传感网络节点定位(AAL)... 信息物理网络内的昆虫机器人能够协助现场急救人员在未知灾难场景中的搜救工作。而信息物理网络内的节点就是昆虫机器人,其利用系统芯片安装微型背包。搜救工作需要估计节点位置。为此,提出基于声信号协助的生物传感网络节点定位(AAL)算法。AAL算法结合射频和声信号的传输估计两节点间距离。为了提高测距精度,为麦克风设置前置放大器,增强信噪比(SNR),并引用基于归一化滑动方差的峰值检测,再对测距值进行补偿校正。最后,利用简易“直觉踢移(KI)”算法估计节点的位置,进而应对微型背包的资源受限条件。实验数据表明提出的AAL算法具备较高的定位精度。 展开更多
关键词 传感网络 定位 声信号 滑动方 到达时间差 前置放大器
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星基量子定位导航系统的测距、定位与导航 预览
11
作者 丛爽 吴文燊 +2 位作者 段士奇 宋媛媛 尚伟伟 《导航定位与授时》 2019年第4期50-56,共7页
基于量子定位导航系统原理,设计并分析了基于3颗卫星的星基量子定位导航系统的测距与定位过程,包括星地光链路的建立、量子纠缠光的发射与接收、到达时间差的获取、量子定位导航系统的测距,以及用户坐标的计算与导航,并对量子定位导航... 基于量子定位导航系统原理,设计并分析了基于3颗卫星的星基量子定位导航系统的测距与定位过程,包括星地光链路的建立、量子纠缠光的发射与接收、到达时间差的获取、量子定位导航系统的测距,以及用户坐标的计算与导航,并对量子定位导航系统中的每个过程的实现进行了详细的阐述。 展开更多
关键词 量子定位导航系统 星地光链路 量子纠缠光 到达时间差 符合测量
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一种机载塔康终端单站定位技术 预览
12
作者 孙超 徐盼盼 王玉林 《无线电通信技术》 2019年第1期91-95,共5页
根据塔康信号询问脉冲与应答脉冲之间的规律,提出一种针对空中机载塔康终端的单站定位方法。首先采用测向交叉定位法得到地面信标台的位置,然后利用询问应答规律,获得询问信号分别到达侦察站与信标台的时间差,再加上对空中目标的测向信... 根据塔康信号询问脉冲与应答脉冲之间的规律,提出一种针对空中机载塔康终端的单站定位方法。首先采用测向交叉定位法得到地面信标台的位置,然后利用询问应答规律,获得询问信号分别到达侦察站与信标台的时间差,再加上对空中目标的测向信息,即可实现对空中目标的定位。通过MATLAB程序仿真证明了该方法的可行性,对于解决实际工程中的定位问题具有借鉴意义。 展开更多
关键词 单站定位 询问应答 塔康信号 到达时间差
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基于CZT的多子带信号时差估计方法
13
作者 欧阳鑫信 贺青 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第2期31-34,共4页
针对稀疏多子带信号多子带综合时差估计难,高分辨时差估计计算量大的问题,提出了一种基于线性调频Z变换(CZT)的稀疏多子带信号融合的快速高分辨时差估计算法。该方法通过CZT对各子带信号的互谱进行高分辨的谱分析得到各子带信号的高分... 针对稀疏多子带信号多子带综合时差估计难,高分辨时差估计计算量大的问题,提出了一种基于线性调频Z变换(CZT)的稀疏多子带信号融合的快速高分辨时差估计算法。该方法通过CZT对各子带信号的互谱进行高分辨的谱分析得到各子带信号的高分辨互相关函数,通过分析各子带互相关函数的相位关系实现各子带互相关函数的相参积累。相比传统广义互相关算法,该方法在实现多子带相参积累的同时,大大降低了计算量。仿真结果表明:提出的基于CZT的多子带融合快速时差估计方法能精确地估计时差,相比单子带信号的时差估计性能可以获得明显提升。 展开更多
关键词 到达时间差 多子带 线性调频Z变换
基于TDOA的室内定位系统中多径抑制方法
14
作者 苏长江 李顺礼 +1 位作者 殷晓星 赵洪新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期47-51,共5页
多径传播能显著降低基于到达时间差(TDOA)的定位精度。文中介绍了一种使用波束指向圆极化天线(BSCPA)抑制室内多径传播的方法。BSCPA由一个波束开关网络、四个相同的六边形贴片单元及其馈电网络组成。通过控制波束开关网络中的射频(RF)... 多径传播能显著降低基于到达时间差(TDOA)的定位精度。文中介绍了一种使用波束指向圆极化天线(BSCPA)抑制室内多径传播的方法。BSCPA由一个波束开关网络、四个相同的六边形贴片单元及其馈电网络组成。通过控制波束开关网络中的射频(RF)开关的状态,可以分别激励四个指向圆极化波束以实现方位角全向覆盖。根据BSCPA的指向波束和圆极化,可以减轻由室内多径造成的定位误差。在面积为10.8 m×6.6 m、视距(LOS)、复杂多径的室内环境中,当测试信号为20MHz带宽的WLAN时,得到的2D定位平均误差为0.71 m。与传统的全向线性极化天线(OLPA)相比,BSCPA可以将定位精度提高52.5%。该改进表明,所提出的方法可以显著抑制基于TDOA的室内定位的多径传播。 展开更多
关键词 到达时间差 室内定位 多径传播 圆极化 波束指向天线
基于改进双向双边测距的超宽带定位技术及应用研究 预览
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作者 李小亭 郎月新 +3 位作者 韦子辉 张要发 杨泽 徐潇潇 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第10期21-27,共7页
针对飞行时间(time of flight,TOF)定位速度慢的问题,提出一种改进双向双边测距方法,结合距离差测量,只需一次测距就可以实现移动节点到多个固定参考节点的测距,进而提高TOF定位速度。设计超宽带(ultrawideband,UWB)定位实验系统,完成... 针对飞行时间(time of flight,TOF)定位速度慢的问题,提出一种改进双向双边测距方法,结合距离差测量,只需一次测距就可以实现移动节点到多个固定参考节点的测距,进而提高TOF定位速度。设计超宽带(ultrawideband,UWB)定位实验系统,完成改进双向双边测距实验验证与定位精度测试,经测试定位精度达到分米级。改进的双向双边测距方法可提高传统TOF定位的定位速度,同时将该方法应用于过山车测速并结合卡尔曼滤波进行数据处理,为精确测量提供一个新角度。结果表明,采用四基站时定位时间约为原定位时间的1/4,能够较好地测量高速运动物体的速度,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 双向双边测距 飞行时间 到达时间差 UWB定位
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基于大地经纬度的二维TDOA无源定位 预览
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作者 马方立 徐扬 徐鹏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期136-143,共8页
因地球表面并非平面,采用平面坐标的传统TDOA无源定位模型可能存在一定的误差。为了直接利用大地经纬度坐标进行TDOA定位,提出了基于球面两点间距离计算的一系列球面距离计算TDOA定位模型。通过最优化建模,以网格逐点搜索求解法进行模... 因地球表面并非平面,采用平面坐标的传统TDOA无源定位模型可能存在一定的误差。为了直接利用大地经纬度坐标进行TDOA定位,提出了基于球面两点间距离计算的一系列球面距离计算TDOA定位模型。通过最优化建模,以网格逐点搜索求解法进行模型验证。数值分析结果表明,球面精确计算模型定位误差最小,与纬度无关;球面近似计算模型的定位误差次之,随纬度升高而增加;等距离正圆柱投影模型在低纬度地区定位误差较小,但在中、高纬度地区定位误差大;等角度正圆柱投影模型和等面积正圆柱投影模型的定位误差比较大,在任何纬度时均在26%左右,不可用。 展开更多
关键词 无源定位 到达时间差 经纬度 球面精确计算 球面近似计算
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基于TDOA的多点定位系统中布局方式的研究 预览
17
作者 易振宁 《中小企业管理与科技》 2019年第23期193-194,共2页
民航事业的蓬勃发展推动了多点定位系统在场面监视应用中的快速发展。论文从多点定位系统的定位精度出发,通过引入GDOP模型,对各种布局进行仿真,研究各种布局对多点定位系统的定位精度的影响,对多点定位系统工程建设具有较好的指导意义。
关键词 多点定位 到达时间差 场面监视 布局 GDOP
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面向TDOA被动定位的定位节点选择方法 预览 被引量:2
18
作者 郝本建 王林林 +1 位作者 李赞 赵越 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期462-468,共7页
该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点... 该文主要研究一种面向到达时间差(TDOA)被动定位的定位节点选择方法。首先,通过经典的闭式解析算法将TDOA非线性方程转化为伪线性方程,并使用位置误差的协方差矩阵来度量定位精度。其次,在可用节点数量给定的条件下,在数学上将定位节点选择问题转化为最小化位置误差协方差矩阵的迹这一非凸优化问题。然后,将非凸优化问题凸松弛并化为半正定规划问题,从而快速有效地求解出最优的定位节点组合。仿真结果表明,所提节点优选方法的性能非常接近穷尽搜索方法,而且克服了穷尽搜索方法运算复杂度高、时效性差的不足,从而验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 到达时间差 被动定位 节点优选
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基于PSO的局部放电源声电联合法定位的研究
19
作者 牛勃 马飞越 +5 位作者 周秀 房子祎 马云龙 田天 徐玉华 罗艳 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期108-115,122共9页
为了对带电检测过程中发现的局部放电缺陷进行高精度定位,文中依据局部放电过程中产生声电信号的同源性,在到达时间差算法的基础上对变压器、组合电器以及高压开关柜进行声电联合定位建模,并且通过粒子群算法对定位结果的优化,降低电气... 为了对带电检测过程中发现的局部放电缺陷进行高精度定位,文中依据局部放电过程中产生声电信号的同源性,在到达时间差算法的基础上对变压器、组合电器以及高压开关柜进行声电联合定位建模,并且通过粒子群算法对定位结果的优化,降低电气设备局部放电定位精度对到达时间差时延的依懒性。试验证明:采用声电联合定位以及定位结果的粒子群优化处理,可以将背景干扰对定位精度的影响进一步降低,具有较高的检测灵活性与定位精度,可以应用于带电检测过程中电气设备内部局部放电缺陷的定位。 展开更多
关键词 声电联合定位 电气设备 局部放电 带电检测 粒子群优化 到达时间差
IMU辅助的TDOA室内定位 预览
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作者 史云飞 郝永生 +1 位作者 刘德亮 王波 《电讯技术》 北大核心 2019年第4期455-461,共7页
室内环境下,当无线信号受到多径和非视距干扰时,传统的基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的测距模型定位精度不满足室内定位精度要求。为此,提出利用TDOA与低成本的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)相结合... 室内环境下,当无线信号受到多径和非视距干扰时,传统的基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的测距模型定位精度不满足室内定位精度要求。为此,提出利用TDOA与低成本的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)相结合的定位方法。在视距情况下,只有TDOA系统工作,但在信号受到干扰时,利用IMU能够在短时间内提供一个准确的相对位置信息的特性,采用TDOA算法对其进行辅助定位,并利用卡尔曼滤波器对它们的数据进行预处理,最后使用扩展卡尔曼滤波器对数据进行处理融合。实验结果表明,提出的算法比传统的TDOA定位具有更高的精度。 展开更多
关键词 室内定位 惯性测量单元 卡尔曼滤波 到达时间差
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