高精度低复杂度的无线定位新方法

发布时间：2018-05-23 20:46

  本文选题：无线定位 + 波束空间　； 参考：《计算机应用》2014年02期

【摘要】：针对高精度的无线定位算法普遍存在运算量较大的问题,提出了一种二维波束空间矩阵束算法进行波达时间(TOA)和波达方向(DOA)联合估计,能够以较低的复杂度准确定位目标。该算法先通过离散傅里叶变换(DFT)波束形成矩阵将阵元空间的接收数据复数矩阵变换成波束空间的降维实数矩阵,使得运算量大幅度降低;再通过奇异值分解和求矩阵对的广义特征值估计视距信号TOA和DOA,从而确定目标位置。Matlab仿真实验结果证明,这种定位方法的均方根误差最好达到0.4 m,运算量不到阵元空间对应算法的1/4,是一种高精度低复杂度的无线定位方法,尤其适用于资源有限的特殊环境(如战场、地震灾区、偏远山区等)中的无线网络定位。
[Abstract]:In order to solve the problem of high precision wireless localization algorithms, a two-dimensional beamspace matrix beam algorithm is proposed to estimate the DOA (DOA) and DOA (DOA), which can locate the target accurately with low complexity. The algorithm firstly transforms the complex matrix of the received data in the element space into the real matrix of reduced dimension of the beam space by using the discrete Fourier transform (DFT) beamforming matrix, which greatly reduces the computation. Then the SVD and the generalized eigenvalue of matrix pair are used to estimate the range of sight signal TOA and load, and the location of the target is determined by Matlab. The simulation results show that, The root-mean-square error (RMS) of this method is better than 0.4 m, and the computation is less than 1 / 4 of the corresponding algorithm in element space. It is a high precision and low complexity wireless location method, especially suitable for special environments with limited resources (such as battlefield, earthquake disaster area, etc.) Location of wireless networks in remote mountain areas.
【作者单位】： 玉林师范学院电子与通信工程学院;
【基金】：广西高校科学技术研究项目(2013LX118) 广西高校科学技术研究重点项目(2013ZD055)
【分类号】：TN911.7

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 彭世蕤;刘泉;王广学;潘谊春;;一种基于波束空间的非相关信号源DOA估计方法[J];电子学报;2007年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前3条

1 韩勇;乔晓林;金铭;曹丙霞;;基于Toeplitz矩阵的波束空间新算法[J];电波科学学报;2009年04期

2 陈晋央;吴瑛;;基于独立分量分析的波束空间波达方向估计算法[J];声学技术;2012年02期

3 唐涛;吴瑛;;基于约束的单纯形-粒子群混合优化DEUCE测向算法[J];信息工程大学学报;2008年03期

相关硕士学位论文 前2条

1 韩丙同;空间谱估计算法性能分析[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 陈晋央;独立分量分析在阵列信号处理中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 陈辉,王永良;波束空间DoA算法性能综合分析[J];系统工程与电子技术;2004年10期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杜彦,杜建洪,王宗欣;利用ESPRIT算法对船舶进行无线定位[J];复旦学报(自然科学版);2005年01期

2 张成;陈克安;;刚性球上均匀圆阵声源方位角估计算法仿真[J];计算机仿真;2009年12期

3 潘捷;周建江;汪飞;;非均匀噪声稀疏均匀圆阵的二维DOA估计[J];航空学报;2011年03期

4 张毅,黄帮明,程时昕;基于TD-SCDMA无线定位MUSIC算法及其性能的研究[J];信号处理;2003年04期

5 宋茂忠,许宗泽;圆天线阵时空调制扩频通信定位系统设计与仿真[J];厦门大学学报(自然科学版);2002年01期

6 ;康柏发布GSM无线定位解决方案[J];广东通信技术;2002年03期

7 宋茂忠,许宗泽;一种新型八相时空调制扩频通信定位综合系统[J];应用科学学报;2002年04期

8 王艳燕,李一兵,贾玉晶;基于混合GPS/TDOA的CDMA网络无线定位研究[J];信息技术;2004年02期

9 范馨月,皮亦鸣,周非;基于NLOS抑制的无线定位算法的研究[J];全球定位系统;2005年03期

10 张毅,罗元,汪纪锋,李柱;基于移动台无线定位的研究[J];通信技术;2000年04期

相关会议论文 前10条

1 张平;鲁昌华;韩江洪;张建军;;CDMA系统移动终端无线定位综述[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

2 聂颖;张德民;田增山;;矢量法确定无线定位系统的几何精度因子及其应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

3 张彩云;吴哲夫;覃亚丽;;无线断层摄影技术在无线网络定位中的应用[A];第十六届全国青年通信学术会议论文集（上）[C];2011年

4 聂颖;张德民;;基于蜂窝网络的单基站定位技术[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年

5 何劲;陈建文;刘中;;实数遗传算法在米波雷达方位超分辨中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

6 丁卫安;马远良;;基于方位与多普勒频率的目标单站定位技术[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年

7 毛勇;;手机定位技术及其应用[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年

8 周焱;姜兴;苏东林;;循环谱相关DOA方法在OFDM多目标信号分辨中的应用[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年

9 李膺东;何明浩;;基于遗传算法的UCA-MUSIC二维DOA估计[A];第十届全国信号处理学术年会（CCSP-2001）论文集[C];2001年

10 芮立扬;徐桢;张军;;一种基于方位统计的目标跟踪传感器网络快速搜索算法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（下册）[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 闫冰;赋予室内无线定位新的意义[N];网络世界;2009年

2 ;MAP HAND：无线定位地理信息[N];中国计算机报;2003年

3 ;3G网络的SUPLA-GPS定位技术[N];人民邮电;2005年

4 ;携手跨入 3G 时代（上）[N];人民邮电;2001年

5 陈晓峰;IMS牵引“三重”融合[N];通信产业报;2006年

6 杨刚 庄文东;移动定位技术 在GSM中的应用[N];人民邮电;2001年

7 ;智能天线的实现方案[N];人民邮电;2002年

8 雷震洲;无线通信六大技术热点[N];人民邮电;2001年

9 ;指点无线热门技术[N];人民邮电;2001年

10 本报记者 胡英;探密国家大剧院网络技术[N];计算机世界;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 田孝华;DS-CDMA蜂窝网中无线定位与参数估计技术[D];西安电子科技大学;2003年

2 王洁;基于贝叶斯估计方法的无线定位跟踪技术研究[D];大连理工大学;2011年

3 曹轶超;无线电定位算法研究及目标运动分析[D];东华大学;2010年

4 吴仕勋;减小非视距影响的无线定位算法研究[D];华中师范大学;2012年

5 宋昕;复杂环境下的鲁棒自适应波束形成算法的研究[D];东北大学;2008年

6 尤国红;无线定位中波达方向与时延估计研究[D];大连理工大学;2013年

7 胡佳文;基于无线传感器网络的空间坐标测量技术研究[D];合肥工业大学;2013年

8 刘俊;米波雷达低仰角估计方法研究[D];西安电子科技大学;2012年

9 余平;基于小卫星移动通信的自适应阵列天线技术的研究[D];重庆大学;2003年

10 孙绪宝;无线通信智能天线算法的研究[D];上海大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 叶蔚;室内无线定位的研究[D];华南理工大学;2010年

2 张辉;基于状态空间模型的波达方向和频率联合估计方法研究[D];吉林大学;2011年

3 赵超敏;无线定位中抗非视距干扰的算法[D];郑州大学;2012年

4 唐刚;基于EnOcean技术的移动目标定位研究[D];成都理工大学;2011年

5 王天华;MUSIC算法在无源测向技术中的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

6 张颖;无线定位优化算法的研究[D];西安邮电学院;2011年

7 孙建庆;超宽带信号波达方向估计算法的研究[D];西安电子科技大学;2011年

8 谭凌云;基于马尔科夫随机场的室内无线定位算法研究[D];华中科技大学;2012年

9 陈健;面向3GPP-LTE终端无线定位的参数估计与定位解算研究[D];电子科技大学;2011年

10 刘宪军;阵列天线波达方向估计算法的研究[D];电子科技大学;2012年

，

本文编号：1926313