NLOS環(huán)境下基于DTV信號(hào)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(hào)可得到一種新的無(wú)線(xiàn)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(shí)時(shí)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(wèn)題會(huì)造成GPS無(wú)法正常定位。相對(duì)于GPS等衛(wèi)星定位方式，通過(guò)數(shù)字廣播信號(hào)進(jìn)行定位有著啟動(dòng)快、終端設(shè)備功率低、信號(hào)在室內(nèi)接收質(zhì)量良好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而同其它無(wú)線(xiàn)定位方式一樣，利用數(shù)字廣播信號(hào)定位也會(huì)因信號(hào)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(hào)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(jiǎn)述了由DTV信號(hào)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?cè)贒TV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(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　 在定位算法方面，本文先從貝葉斯濾波推導(dǎo)出擴(kuò)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(duì)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(lái)進(jìn)行非視距噪聲消除。該方法利用來(lái)自單個(gè)發(fā)射臺(tái)的信號(hào)測(cè)量值，分別通過(guò)濾波器組估計(jì)出視距和非視距環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再通過(guò)數(shù)據(jù)融合的方法得到當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的估計(jì)，性能要優(yōu)于基于卡爾曼濾波的交互式多模型算法