[发明专利]一种基于TROA的NLOS传输环境无线定位方法

摘要

一种基于TROA的NLOS传输环境无线定位方法，包括如下步骤1)由多个基站BS接收到移动台MS发送的信号，并且提取出信号中的到达时间信息TOA，并且将这些信息汇集到定位主基站中，定位基站数目不少于4个；2)以主基站的测量值为参考，将其他基站测量的TOA除以参考值，转变成到达时间商TROA；3)根据定位几何原理，定位基站数目不少于4个时构建以TROA为参数的定位方程组；4)将定位方程组进行线性化处理；5)求解方程组，并且进行定位，得到移动台MS的坐标估计值。本发明有效抑制NLOS误差随着距离增加上升的情况、有效提升定位精度。

主权项

一种基于TROA的NLOS传输环境无线定位方法，其特征在于：所述定位方法包括如下步骤：1)由多个基站BS接收到移动台MS发送的信号，并且提取出信号中的到达时间信息TOA，并且将这些信息汇集到定位主基站中，定位基站数目不少于4个；2)以主基站的测量值为参考，将其他基站测量的TOA除以参考值，转变成到达时间商TROA；如果利用第i个基站BSi测量得到到达时间TOAi，主基站设为第1个基站，那么它和第1个基站测量值商就是TROAi1，也就是TROAi1=TOAiTOA1---(1);]]>3)根据定位几何原理，定位基站数目不少于4个时构建以TROA为参数的定位方程组；移动台MS和第i个基站之间的距离写成：ri=(x-xi)2+(y-yi)2=TOAi×c---(2)]]>其中(x,y)和(xi,yi)分别是MS和第i个BS的坐标，c是电磁波空气中传播速度；根据上述公式，将TOA转变成距离之商，如果令dri1为测距之间的商，并且不失一般性，假设BS1的位置位于坐标原点，那么dri1=rir1=TOAi*cTOA1*c=TROAi1---(3)]]>对(3)左右进行平方处理，化简得到drr12=(x-xi)2+(y-yi)2x2+y2---(4);]]>4)将定位方程组进行线性化处理；对(4)进行数学变换(dri1)2-1=Ki1R-2(xix+yiy)1R---(5)]]>其中，Ki和R为中间参数，R＝x2+y2，i＝2,3,..,N，N为参与定位的BS数目，且N大于等于4，把方程组(5)写成矩阵形式Y＝AX   (6)其中Y=dr212-1...drN12-1,A=K2-x2-y2.........KN-xN-yN,X=1/R2x/R2y/R;]]>5)求解方程组，并且进行定位，得到移动台MS的坐标估计值；利用最小二乘算法求解方程组(6)，求解得到：X^=(ATA)-1ATY---(7)]]>最后得到MS的坐标估计值为[x,y]T=[X^(2),X^(3)]T2X^(1)---(8)]]>公式(8)中代表向量中第k个元素，k＝1、2、3。