基于最大似然准则的CHAN改进算法-论文.pdf

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1、第31卷第9期计算机应用与软件V01．31No．92014年9月ComputerApplicationsandSoftwareSep．2014基于最大似然准则的CHAN改进算法汪子嘉于宏毅胡赞鹏(解放军信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450002)摘要Chan算法是一种经典的具有闭式解的高效时差定位解算算法，但在实际应用中却存在一些困难和不足。首先对Chan算法在二维平面下的解集作了说明，并提出一种基于最大似然准则的定位模糊消除方法以得到唯一最终解，其次，针对Chan算法在较大时差测量误差下定位精度下降明显的现象，提出一种基于近似最大似然的方法对Chan算法定位估计进行修

2、正，以改善其定位性能。仿真结果表明，对Chan算法提出的改进措施是有效可行的。关键词时差定位闭式解Chan算法定位模糊最大似然中图分类号TN97TP393文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000—386x．2014．09．060IMPRoVEDCHANALGoRITHMBASEDoNMAXIMUMLIKELIHooDCRITERIoNWangZijiaYuHongyiHuYunpeng(SchoolofInformationS~temEngineering，InformationEngineeringUniversityofPL4，Zhengzhou4500

3、02，Henan，China)AbstractChanalgorithmisaclassicalandeffectivesolvingalgorithmforTDOA(timedifferenceofarriva1)localisationwithclosed—formsolutioh，however，inpracticalapplicationthereexistssomedificultiesanddeficiencies．InthispaperwefirstillustratethesolutionssetofChanalgorithmin2-Dplane，andpro

4、poseamaximumlikelihoodcriterion—basedlocationambiguityremovalmethodtoobtaintheonlyfinalsolution．Secondly，aimingatthephenomenonthatthelocationaccuracyofChanalgorithmdecreasesobviouslyatlargeTDOAmeasuringerror，weproposeamethodtomodifythepositionestimationobtainedbyChanalgorithm，whichisbasedon

5、approximatemaximumlikelihood，toimproveitslocationperformance．Atlast，theresultsofsimulationsshowthattheimprovementmeasuresproposedonChanalgorithmarefeasibleandeffective．KeywordsTDOAlocalisationClosed-formsolutionChanalgorithmLocationambiguityMaximumlikelihood了一种近似闭式解法，但存在中间变量多解或无正确解的可能0引言性，使

6、得该算法的可行性无法始终得到保证。本文首先分析了Chan算法的多解问题，在对二维平面直角无源定位在社会、军事等众多领域有着广泛的应用，而基于坐标系下的解集作出说明的基础上，提出了基于最大似然准则信号到达时间差TDOA(TimeDifferenceofArriva1)的定位机制的定位模糊消除方法，其次，针对Chan算法在较大TDOA测量由于具有较高的定位精度，被广泛地应用于各种无源定位系统误差下定位精度明显下降的问题，提出了一种以Chan算法的定中。时差定位解算算法一直以来都是信号处理领域的研究热点位估计为初始值的最大似然逼近方法，最后通过仿真验证，本文之一。提出的改进方法可以

7、使最终的定位精度在较大TDOA测量误差泰勒级数展开法⋯是一种经典的递归算法，具有较高的定下更加接近克拉美罗界。位精度，但需要一个与真实位置接近的初始估计以保证算法的收敛性，同时该算法计算量较大。基于凸松弛的定位算法’1时差定位模型通过运用半正定规划方法将难以求解的最大似然估计问题转化为了方便描述问题，本文将应用场景设置为基于传感器网为不等式约束条件下的凸优化问题，进而采用内点法进行迭代络对辐射源实现时差定位。设共有Ⅳ个传感器节点，在二维平求解，该算法是对最大似然估计的一种近似，定位精度较高，但面直角坐标