【摘要】：基于無線通信基站的室內(nèi)三維定位問題主要是在已知TOA和基站三維信息的情況計(jì)算出終端的位置信息,實(shí)際上就是求解方程組中的未知數(shù).首先建立通用模型和算法求解出終端的定位,接著通過優(yōu)化得到使用盡量少的基站數(shù)目實(shí)現(xiàn)近似最優(yōu)精度的定位,然后利用提出的算法實(shí)現(xiàn)終端移動(dòng)軌跡的二維定位,最后結(jié)合實(shí)際情況,考慮了基站的有效測量距離并設(shè)計(jì)了有效基站識(shí)別算法對(duì)問題進(jìn)行了分析.
【圖文】：

１４期逡逑楊鳳波，等：基于多元線性回歸分析和Ｃｈａｎ筇法的三維精確定位研究逡逑１７９逡逑運(yùn)動(dòng)軌邊逡逑？邋要站點(diǎn)逡逑運(yùn)動(dòng)軌進(jìn)逡逑＾墨站點(diǎn)逡逑－４００邐－３００邐－２００邐－１００邐０邐１００邐２００邐３００邐－４００邐－３００邐－２００邐１００邐０邐１００邐２００邐３００邐４００逡逑圖２終端移動(dòng)軌跡圖逡逑圖２分別展示了移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡，顯然，根據(jù)求解出來的定位，發(fā)現(xiàn)每個(gè)終端的移動(dòng)逡逑軌跡都是一條平滑的曲線，說明我們的定位模型和算法求解出來的結(jié)果是可靠的．對(duì)上述曲逡逑線進(jìn)行擬合，分別得到五條擬合曲線的表達(dá)形式：逡逑Ｙ邋＝邋０．００３９９８１５５５Ｘ２邋－邋０．５０００３７２３３９Ｘ邋＋邋３．９２５３５７５７２５逡逑圖１基站數(shù)對(duì)定位精度的影響圖逡逑由圖１發(fā)現(xiàn)，每個(gè)ｃａｓｅ中的數(shù)據(jù)定位精度受基站數(shù)目的影響都不同，即每個(gè)ｃａｓｅ中要求逡逑到近似最優(yōu)定位所需要的基站數(shù)目都是不同的．因此，使用本文提出的算法，可以讓用戶自主逡逑定義近似最優(yōu)定位的閾值．從而得到最少所需基站數(shù)目．逡逑４基于多元線性回歸分析的二維運(yùn)動(dòng)軌跡定位問題逡逑問題三演變成了二維運(yùn)動(dòng)軌跡定位問題假設(shè)給出的每個(gè)終端的位置不是按照順序逡逑時(shí)刻給出的，即Ｃａｓｅ２５？ＣａＳｅ３０中的終端數(shù)據(jù)與時(shí)刻無關(guān)．設(shè)終端的坐標(biāo)為（ｚ，ｙ）．結(jié)合基站的逡逑二維坐標(biāo)以及終端到基站之間的距離．可以得到以下方程組：逡逑’邋（ｘ邋－邋ａｉ）２邋＋邋（ｙ－邋ｂｘ）２邋＝邋（ａｃｔｉ）２逡逑（ｘ邋－邋ａ２）２邋＋邋（ｙ－邋ｂ２）２邋＝邋（ａｃｔ２）２逡逑＜邐（４－１）逡逑ｋ邋（ｘ邋－邋ａｎｊ）２邋＋邋（ｙ－邋ｂＵｊ）２邋＝邋（ａｃｔｎｊ）２逡逑同樣，用除了第一個(gè)方程之外的所有方程減去

１４期邐楊鳳波，等：基于多元線性回歸分析和Ｃｈａｎ算法的三維精確定位研究邐１８１逡逑之間存在有效的連接邊．根據(jù)定義，，我們知道終端的平均連接度Ａ為：逡逑Ａ邋所有可以被定位終端到基站之間的連接數(shù)逡逑—邐終端數(shù)逡逑分子是所有可以被定位的終端和基站之間的有效連接邊的數(shù)量，分母是所有的終端數(shù)董．當(dāng)逡逑平均連接度Ａ越大，有效信息越多即定位精度越高．假設(shè)基站位置不變，當(dāng)將多個(gè)移動(dòng)終端逡逑放入場景中，容易計(jì)算得到平均連接度．逡逑那么，此時(shí)的Ａ類似于基站的數(shù)目，根據(jù)上述算法統(tǒng)計(jì)每個(gè)場景的有效基站的個(gè)數(shù)，利用逡逑ｃａｓｅ０３０」ｎｐｕｔ得到有效基站數(shù)目具體數(shù)量統(tǒng)計(jì)如下：逡逑中各終端能夠與基站建立有效連接數(shù)的分布圖逡逑圖３邋ｃａｓｅ３０中各終端能夠與基站建立有效連接數(shù)的分布圖逡逑根據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效基站數(shù)量，回到問題二中基站數(shù)量與定位精度的關(guān)系，我們可以確定任逡逑意有效基站數(shù)董與定位精度的關(guān)系．逡逑６結(jié)論逡逑本文通過結(jié)合ｃｈａｎ算法和和多元線性回歸分析，同時(shí)增加了最小二乘法、定位所需最逡逑少基站數(shù)、二維運(yùn)動(dòng)軌跡以及基站定位有效性等因素的考慮，建立了更加合理的室內(nèi)定位模逡逑型，通過對(duì)測試數(shù)據(jù)集的理論分析和數(shù)據(jù)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的良好定位，下面是本模型提出模逡逑型的一些優(yōu)點(diǎn)：逡逑１）
【作者單位】： 國防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院;國防科技大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院;
【基金】：國防科技大學(xué)數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實(shí)踐基地資助
【分類號(hào)】：O212.1

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1 朱賓;吳新余;;對(duì)Chan—Mai增益公式的修正[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1983年01期

2 ;[J];;年期

本文編號(hào)：2522282