一种NLOS环境下基于散射模型的TOA定位方法-论文.pdf

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1、Vo1．39．No．5火力与指挥控制第39卷第5期May，2014FireControl&CommandControl2014年5月文章编号：1002—0640(2014)05—0027—04一种NLOS环境下基于散射模型的TOA定位方法屈保平，袭著有，陈长衍(1．西北丁业大学电子信息学院，西安710129；2．辽宁工业大学理学院，辽宁锦州121001；3．解放军94900部队信息支援站，福建漳州363000)摘要：减小非视距(NonLineOfSight，NLOS)误差定位算法大多要求在移动台和基站之间至少存在一条视距(L

2、ineOfSight，LOS)路径。提出一种新的NLOS环境中基于散射模型分类传播环境的TOA(TimeOfArriva1)定位方法，将散射模型中NLOS传播的统计特性加入到定位算法中，使用散射模型研究了3种定位算法，方差匹配算法，期望最大算法和贝叶斯算法。并对算法进行仿真，仿真结果表明，本算法性能优于传统定位算法。关键词：TOA定位，方差匹配，NLOS环境，散射模型中图分类号：TN929．5文献标识码：AAMethodforT0ALocationBasedonScatteringModelsinNLOSEnvironmen

3、tsQUBao-ping，XIZhu-you，CHENChang-yon(1．SchoolofElectronicsandInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710029，China；2．SchoolofScienceLiaoningUn&e~ityofTechnology，Jinzhou121001，China；3．InformationSuppoaStation，Unit94900ofPLA，Zhangzhou363000，China)Abstract

4、：MostofthealgorithmsmitigatingNLOS(NonLineofSight)errorrequirethereisaLOS(LineofSight)pathbetweenmobilestationandbasestationsatleast．ThepaperproposesanewTOAlocationmethodologybasedonscatteringmodelstoclassifypropagationenvironments．ThestatisticsofNLOSofscatteringmo

5、delsisincorporatedintolocationalgorithm．Byusingscatteringmodel，threenovellocationalgorithmsareresearched，suchasvariancematchingalgorithm，theexpectationalgorithmandbayesianalgorithm．Theresultsofsimulationshowtheproposedalgorithmsprovideimprovementovertraditionalloca

6、tionalgorithms．Keywords：TOAlocation，variancematching，NLOSenvironments，scatteringmodels之间都存在LOS路径，而是非视距(NonLineof引言Sight，NLOS)路径。对于TOA定位方法，也是本文研自1996年联邦通信委员会(FCC)提出E一9ll究的定位方法，主要的问题是移动台和基站之的距定位要求，无线定位受到广泛的关注⋯。移动台定离测量。NLOS环境下，距离测量值远大于基站和移位成为第三代移动通信中的基本功能。传统的定位动台之间的真实

7、距离，导致传统定位方法的性能受方法假设在移动台和基站之间存在直达或视距到严重影响。因此，需要研究在NLOS环境下具有稳(LineofSight，LOS)路径，这些定位方法主要基于到健性的定位方法。达角、到达时间(TimeOfArrival，TOA)、到达时间差文献[2—11]提出了几种减小NLOS误差的方(TimeDifferenceOfArival，TDOA)。遗憾的是，在大法，其中文献[2—3]通过过去一段时间内LOS和多数无线传播环境中，并不是所有的移动台和基站NLOS测量值重构LOS值，然而这种方法要求在基收稿日期：

8、2013—03-05修回日期：2013—04—25：l=基金项目：航天支撑技术基金(N7CH0004)；航天科技创新基金资助项目(N7CH0003)作者简介：屈保平(1979一)，男，陕西西安人，博士研究生。主要研究方向：雷达信息号处理，数据融合和无源定位。·27·(总第39—0766)火