室內(nèi)環(huán)境下基于IMM-EKF算法的移動目標(biāo)定位
本文關(guān)鍵詞:室內(nèi)環(huán)境下基于IMM-EKF算法的移動目標(biāo)定位 出處:《計算機研究與發(fā)展》2014年11期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:如何在視距(line-of-sight,LOS)與非視距(non-line-of-sight,NLOS)混合的室內(nèi)環(huán)境中提高移動目標(biāo)定位的精度,這是一項富有挑戰(zhàn)性的工作.移動目標(biāo)在室內(nèi)環(huán)境移動時,其與傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的信號傳播在LOS與NLOS之間隨機切換,導(dǎo)致移動節(jié)點定位精度下降.提出一種交互式多模型-擴展卡爾曼濾波(interactive multiple model-extended Kalman filter,IMM-EKF)定位算法.根據(jù)LOS?NLOS環(huán)境下不同的測距誤差特性,在IMM框架中采用2個平行的卡爾曼濾波器(Kalman filter,KF)模型對測量距離同時進行濾波,根據(jù)濾波結(jié)果和測量值計算2個模型的似然概率,模型間的轉(zhuǎn)換通過Markov鏈實現(xiàn),2個KF濾波結(jié)果加權(quán)融合后獲得IMM距離估計值.在EKF定位階段,通過位置預(yù)測和更新估計出移動目標(biāo)位置.仿真結(jié)果表明,IMM-EKF算法能夠有效抑制NLOS對目標(biāo)定位的影響,其定位精度優(yōu)于單模型算法.
[Abstract]:How in the line of sight (line-of-sight, LOS) and non line of sight (non-line-of-sight, NLOS) to improve the mobile target positioning accuracy of hybrid indoor environment, this is a challenging task. The moving target in the indoor environment of mobile, communication signal between the sensor network node between LOS and NLOS random switching, cause drop the mobile node positioning accuracy. This paper presents an interactive multiple model extended Calman filter (interactive multiple model-extended Kalman filter, IMM-EKF) positioning algorithm. According to the different characteristics of the ranging error of LOS? NLOS environment, using 2 parallel Calman filter in the IMM framework (Kalman filter, KF) at the same time filtering model on measuring distance according to the filtering result, the likelihood and calculation of the measured values of the 2 models, the transformation between models is realized through the Markov chain, 2 KF filtering results obtained after weighted fusion IMM Distance estimation. In the EKF positioning stage, the location of mobile targets is estimated by location prediction and update. Simulation results show that IMM-EKF algorithm can effectively suppress the influence of NLOS on target location, and its location accuracy is better than that of single model algorithm.
【作者單位】: 東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(61273078) 中國博士后科學(xué)基金面上項目(2012M511164) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目(N130404023,N110804004) 遼寧省博士啟動基金項目(20121004)
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【正文快照】: 傳統(tǒng)的GPS定位技術(shù)在室外環(huán)境下能夠取得較好的定位效果.但在室內(nèi)環(huán)境中,由于信號受到建筑物的遮擋,GPS無法實現(xiàn)較為精確的定位.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network,WSN)因其自組織、易部署、低能耗和可大規(guī)模部署等特點,在室內(nèi)移動目標(biāo)的定位領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景.基
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1397626
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