NLOS環(huán)境下基于DTV信號的定位算法研究.pdf

1、隨著數(shù)字電視業(yè)務(wù)快速發(fā)展，利用數(shù)字廣播信號可得到一種新的無線定位方式。全球定位系統(tǒng)（GPS）因其可以提供全天候、連續(xù)、實時的高精度定位信息，獲得了廣泛應(yīng)用。但由于衛(wèi)星遮擋等問題會造成GPS無法正常定位。相對于GPS等衛(wèi)星定位方式，通過數(shù)字廣播信號進行定位有著啟動快、終端設(shè)備功率低、信號在室內(nèi)接收質(zhì)量良好、成本低等優(yōu)點。然而同其它無線定位方式一樣，利用數(shù)字廣播信號定位也會因信號的非視距傳播而產(chǎn)生定位誤差。因此，有必要研究在非視距環(huán)境中可有

2、效提高定位精度的算法。
　　 本文研究了數(shù)字廣播信號的系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)以及所采用的傳輸技術(shù)，簡述了由DTV信號得到偽距的原理；介紹了4種傳統(tǒng)的定位方法，研究了它們在DTV單頻網(wǎng)中的適用情況，選定TOA法為DTV單頻網(wǎng)的定位方法；并給出了定位準(zhǔn)確率評價指標(biāo)。
　　 在定位算法方面，本文先從貝葉斯濾波推導(dǎo)出擴展卡爾曼濾波、Unscented卡爾曼濾波以及平方根Cubature積分卡爾曼濾波（square-root Cub

3、ature Kalman filter），并具體介紹了這幾種濾波器的原理以及算法流程。在不同系統(tǒng)模型環(huán)境下比較了這幾種濾波器的性能，并對其復(fù)雜度和性能做出了詳細(xì)的分析。
　　 在非視距環(huán)境下，本文采用了基于濾波器組和數(shù)據(jù)融合的方法來進行非視距噪聲消除。該方法利用來自單個發(fā)射臺的信號測量值，分別通過濾波器組估計出視距和非視距環(huán)境下的運動狀態(tài)，再通過數(shù)據(jù)融合的方法得到當(dāng)前時刻運動狀態(tài)的估計，性能要優(yōu)于基于卡爾曼濾波的交互式多模型算法