針對無線網絡中的定位問題,提出了一種基于到達時間（TOA）以及到達角度（AOA）數(shù)據(jù)融合定位算法（T-A-SCOP）。利用TOA測量得到的距離信息以及AOA測量得到的角度信息進行數(shù)據(jù)融合,用加權最小二乘法（WLS）估算用戶目標位置,然后引入松弛變量以及輔助變量,采用二階錐規(guī)劃（SOCP）將WLS問題轉換成SOCP優(yōu)化問題,利用CVX得到精確用戶目標位置。仿真結果表明,T-A-SCOP算法比單一定位方式更準確,與傳統(tǒng)的WLS方式相比,更貼近克拉美羅界（CRLB）,有效提高了定位精度,定位性能更好。 

【文章來源】：電子測量技術. 2020年16期

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

TOA-AOA數(shù)據(jù)模型

T-A-SCOP算法如圖2所示,首先要獲取TOA以及AOA的測量信息,其次對測量信息進行數(shù)據(jù)融合,利用加權最小二乘法進行第一次位置估計,得到粗略的坐標信息;然后再引用松弛變量以及輔助變量,進行SCOP優(yōu)化,最后再利用Python中的CVX工具箱對這個優(yōu)化問題進行求解,得到準確的坐標信息。以錨節(jié)點作為參照點,代理節(jié)點與錨節(jié)點之間建立通信連接,將等式約束松弛為不等式約束,其滿足兩節(jié)點之間的距離≤TOA測量得到的距離值,可得到約束條件:

圖3對比了各種定位算法的CDF,其中橫坐標表示定位誤差,縱坐標表示概率密度。圖2表明,定位誤差相同時,本文提出的T-A-SCOP算法的CDF最高,優(yōu)于單一定位方式TOA、AOA以及傳統(tǒng)的TOA-AOA聯(lián)合定位算法。圖4是定位誤差隨AOA標準誤差變化而變化的情況;圖5是定位誤差隨TOA標準誤差變化而變化的情況;為了評估算法性能,根據(jù)公式(9)給出了CRLB。由圖4和圖5可見,各種方法以及CRLB的RMSE均與誤差標準值呈正比關系,誤差標準值增大,RMSE值上升,性能有所減弱。但是T-A-SCOP方法始終更貼近CRLB,始終優(yōu)于現(xiàn)有的WLS方法和單一的定位方式,證明T-A-SCOP具有更高的定位精度和定位性能。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2938202