發(fā)布時間：2019-03-19 15:37

【摘要】：隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展,無線局域網(wǎng)的定位服務(wù)引起越來越多的關(guān)注,在車輛導(dǎo)航與避險、消防救災(zāi)、海洋救援、無人機導(dǎo)航與通信等領(lǐng)域顯示出了巨大活力,開拓并推動了無線局域網(wǎng)定位技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。無線局域網(wǎng)定位技術(shù)也引起了各國和各研究機構(gòu)的重視,其中移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad hoc Network,簡稱MANET)是其中研究的熱點。目前對MANET網(wǎng)絡(luò)的研究,大多基于GPS定位來獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的位置。本文研究在不使用GPS和其它外部定位系統(tǒng)情況下,MANET在視距環(huán)境下的定位算法以及非視距環(huán)境下的定位算法兩部分。本論文結(jié)合MANET移動性和無中心基站的特點,本文將介紹一種視距二維環(huán)境下的定位算法——半分布式TOA-DOA多點協(xié)同定位算法。該算法是一種多數(shù)據(jù)融合的TOA-DOA定位算法,基于單基站獲得的位置信息,以數(shù)據(jù)融合思想為核心,利用多個基站點對同一目標(biāo)測得的位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。算法包括選擇參考點、定位基站點、定位目標(biāo)點3個步驟�；谝陨系幕纠碚撍惴�,本文將對參考點選擇、坐標(biāo)系同向以及利用中間節(jié)點定位等問題進(jìn)行了討論和研究�？柭鼮V波器、擴(kuò)展卡爾曼濾波器以及聯(lián)邦濾波器對定位算法進(jìn)行優(yōu)化,以提高算法的性能和定位的精度。本論文將利用RSS參數(shù)與現(xiàn)有數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)一步運用到定位中,構(gòu)造多層數(shù)據(jù)融合模型,提出LRRF算法以消除或減小非視距誤差,改善定位穩(wěn)定性和精確度,并證明該方法的有效性。本論文對TOA-DOA定位算法進(jìn)行了性能仿真,同傳統(tǒng)的TOA定位算法進(jìn)行了比較,穩(wěn)定性更好。聯(lián)邦濾波器對TOA-DOA定位算法結(jié)果的優(yōu)化,使性能有了提高,比單一卡爾曼濾波和擴(kuò)展卡爾曼濾波,有更好的穩(wěn)定性和可靠性。非視距下的冗余RSS數(shù)據(jù)融合,能有效減低非視距誤差,提高精度。結(jié)果顯示TOA-DOA定位算法,可以運用到中小規(guī)模MANET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。本文研究對無線自組網(wǎng)的定位算法研究有一定的參考意義。
[Abstract]:With the popularization and development of the wireless network technology, the positioning service of the wireless local area network has attracted more and more attention, and has shown great vitality in the fields of vehicle navigation and hedging, fire disaster relief, marine rescue, unmanned aerial vehicle navigation and communication, And the development and application of the wireless local area network positioning technology are developed and promoted. The wireless LAN positioning technology has also attracted the attention of the countries and the research institutions, among which the Mobile Ad hoc Network (MANET) is the hot spot of the research. At present, the research of the MANET network is based on the GPS positioning to get the position of the network node. In this paper, under the condition of not using GPS and other external positioning systems, the positioning algorithm of MANET in the sight-of-sight environment and the positioning algorithm under the non-sight-of-sight environment are studied. In this paper, combined with the characteristics of MANET mobility and no-center base station, this paper introduces a positioning algorithm, semi-distributed TOA-DOA multi-point cooperative location algorithm, under the sight distance two-dimensional environment. The algorithm is a multi-data fusion TOA-DOA location algorithm, based on the position information obtained from a single base station, the data fusion is used as the core, and the position information measured by the same target is fused by using a plurality of base station points. The algorithm comprises the steps of selecting a reference point, positioning a base station point, and positioning a target point. Based on the above basic theory, this paper discusses and studies the selection of the reference point, the co-rotation of the coordinate system and the use of the intermediate node. The Kalman filter, the extended Kalman filter and the federated filter optimize the positioning algorithm to improve the performance and accuracy of the algorithm. The paper will use the RSS parameters and the existing data fusion technology to further apply to the positioning, construct the multi-layer data fusion model, propose the LRRF algorithm to eliminate or reduce the non-line-of-sight error, improve the positioning stability and accuracy, and prove the effectiveness of the method. In this paper, the TOA-DOA location algorithm is simulated, and compared with the traditional TOA positioning algorithm, the stability is better. The results of the TOA-DOA location algorithm are optimized by the federated filter, and the performance is improved, which is better than the single Kalman filter and the extended Kalman filter, and has better stability and reliability. The non-sight-of-sight redundant RSS data fusion can effectively reduce the non-line-of-sight error and improve the accuracy. The results show that the TOA-DOA location algorithm can be applied to the small-scale MANET network environment. In this paper, the research on the positioning algorithm of wireless ad hoc network has some reference significance.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93

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本文編號：2443654