单站定位中的散射体位置及散射距离的估计方法--合成运动的扩展卡尔曼估计-论文.pdf

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1、第4期电子学报Vo1．42No．420l4年4月ACrAELECTR0NICASINICAApr．2014单站定位中的散射体位置及散射距离的估计方法——合成运动的扩展卡尔曼估计杨天池，程娟，邵奇峰，孙磊(信息工程大学，河南郑州450000)摘要：圆拟合虚拟单站定位算法是无线网中非视距条件下一种有效的单站定位方法．散射体位置以及散射距离是该算法的两个关键参数，直接决定该算法的最终定位性能．本文提出合成运动的扩展卡尔曼方法，有效抑制定位过程中的二次方项对误差的乘性影响．该方法利用单站的运动信息，并根据相对运动的基本原理，将机动单站运动特性转换为伪目标的运动，在

2、每步递推过程将非线性方程线性化近似，提高散射体位置以及散射距离的估计精度．仿真结果表明，该算法具有良好的估计性能．关键词：合成运动；扩展卡尔曼；单站定位；散射体位置估计；散射距离估计；非视距中图分类号：TN929．533文献标识码：A文章编号：0372—2112(2014)04．0730-06电子学报URL：http：／／www．ejouma1．org．caDOI：10．3969／j．issn．0372—2112．2014．04．017TheEstimationoftheScattererPositionandScateringDistanceintheS

3、ingleStationLocation：TheEKFEstimationBasedonSyntheticMotionY&NGTan—chi，CHENGJuan，SHAOQi-feng，SUNLei(InformationEngineeringUniversity，Zhe~lu,u，Henan450000，Ch／na)Al~raet：Thecirclefittingandvirtualstationalgorithmisaleficientmethodtolocatethetargetstationpositionunderthenon-line-of-s

4、ight(NLOS)environmentbyusingasinglestation．Thescattererpositionandthescatteringdistancearethekeypa—rametersinthisalgorithm，anddecidethelocationalgorithmabilitydirectly．Todecreasethemultiplicativenoisesimpactofthequadraticitemduringtheestimationprocess，thesyntheticmotionEKFmethodis

5、proposed．Themainideaofthismethodisthatthenon-lineequationisapproximatebythelineequationineachiterationstep．Themotioninformationofthesinglestationisused，andthatmotionisswitchedtothemotionofpseudotargetstation(PTS)accordingtothefundamentaltheoryoftherelativemotiontoestabfishtheEKFeq

6、uation．Asaresdt，thelocationprecisionalsoincreasedaccordingly．Thesimulationresultsverifytheperfor—manceofthismethod．Keywords：syntheticmotion；EKF；singlestationlocation；scattererpositionestimation；scatteringdistanceestimation；NLOS法(bearingonly)_1]、多普勒频移法_2J、相位差变化率1引言法_3J、角度／角度变化率4J、角

7、速度／加速度法J和TOA／无线单观测站(后文简称单站)定位是一个新兴的AOA定位法L6I7J等，该类方法的优点是算法简单、计算研究课题，其在紧急搜救、敏感人员定位等领域有着广速度快，但却易于受到噪声的影响，一般来说定位精度泛的应用．单站定位系统较之多站定位系统具有系统简不高．基于“结构”的无线单站定位不同于典型的定位方洁、灵活性高、无需同步以及数据交换等优点，越来越受法，“结构”含义较为宽泛，可以是通信体制中的某种约到人们的关注．然而，单站定位系统所能获取有效的定定，如信号覆盖范围，也可以是某种稳定的建筑地形结位信息要远少于多站定位系统，技术难度高，更具挑

8、战构等，该类方法有效利用了单站同目标之间的先验信性．息，来估计目标