针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差(time difference of arrival,TDOA)/到达频率差(fre...针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差(time difference of arrival,TDOA)/到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)联合定位误差克拉美·罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.展开更多
在时变多用户MIMO-OFDM系统中,所有子载波整体预编码方案的性能优于单个子载波单独预编码方案。然而前者的复杂度是基站发射天线数J与子载波总数N乘积的函数,显著高于后者,特别NJ>1000时,复杂度极高。为了解决这个问题,我们提出了一...在时变多用户MIMO-OFDM系统中,所有子载波整体预编码方案的性能优于单个子载波单独预编码方案。然而前者的复杂度是基站发射天线数J与子载波总数N乘积的函数,显著高于后者,特别NJ>1000时,复杂度极高。为了解决这个问题,我们提出了一种基于最大化信泄噪比的复杂度可调的分组子载波GS-Max-SLNR(Grouped-Subcarrier Maximum Signal-toLeakage-and-Noise Ratio)预编码方案。此外,我们推导了组间干扰公式,该公式在给定多普勒频移和信噪比的条件下,可以根据需要选取合适的分组数。理论建模和仿真表明,通过选取合适的分组数目,提出的GS-Max-SLNR能够实现复杂度和性能的良好折中。展开更多
被动式室内人员定位是实现普适无线感知系统的基础。然而在实际生活中,商用WiFi信号易受到周围环境的影响,导致现有基于WiFi的被动式室内定位工作难以从复杂的接收信号中准确分离出目标人员动态分量。针对上述问题,提出了一种精确的被...被动式室内人员定位是实现普适无线感知系统的基础。然而在实际生活中,商用WiFi信号易受到周围环境的影响,导致现有基于WiFi的被动式室内定位工作难以从复杂的接收信号中准确分离出目标人员动态分量。针对上述问题,提出了一种精确的被动式室内人员定位系统WiPasLoc,其通过利用商用WiFi设备中提取到的信道状态信息(Channel State Information,CSI),实现了高精度的室内定位。首先,结合CSI子载波的信号质量完成动态多普勒频移(Doppler Frequency Shift,DFS)估计;然后,通过基于双窗口的信号到达角(Angle of Arrive,AoA)的估计方法,从信道状态信息中精准分离出目标人员的信号分量;最后,结合人员的初始位置信息提出轨迹拟合算法,实现了精确的被动式室内人员定位。实验结果表明:WiPasLoc对室内人员运动轨迹定位的中值误差为80cm,相比现有典型的Widar2.0定位精度提升了25.9%。展开更多
室内多目标的高精度定位技术是实现定制化智能服务的关键。当前,基于射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)的室内定位技术因其成本低、易于部署和多目标感知等优势,受到了学术界和产业界的广泛关注。然而,传统的基于RFID...室内多目标的高精度定位技术是实现定制化智能服务的关键。当前,基于射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)的室内定位技术因其成本低、易于部署和多目标感知等优势,受到了学术界和产业界的广泛关注。然而,传统的基于RFID的多目标相对定位系统需要使用多组接收天线进行数据收发,这导致系统的部署成本高昂,同时接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)序列还会出现数据中断的问题。为解决这些问题,提出了一种基于RSSI序列特性的RFID多标签相对定位方法。该方法首先采用匀速移动天线的方式来获取多目标标签的接收RSSI信号序列;然后,对接收RSSI数据进行预处理来填充缺失数据,并构建基于余弦相似度的序列相似度量表;最后,从多个组维度设计不同的标签分组算法,以实现RFID多标签的相对定位。通过对典型室内多组RFID标签阵列进行大量相对定位测试,实验结果表明,所提方法的RFID标签相对定位平均准确率超过92%,对5*5的天线阵列平均定位计算时长小于1 s,相比其他工作计算效率提高了近10倍。展开更多
文摘针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差(time difference of arrival,TDOA)/到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)联合定位误差克拉美·罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.
文摘在时变多用户MIMO-OFDM系统中,所有子载波整体预编码方案的性能优于单个子载波单独预编码方案。然而前者的复杂度是基站发射天线数J与子载波总数N乘积的函数,显著高于后者,特别NJ>1000时,复杂度极高。为了解决这个问题,我们提出了一种基于最大化信泄噪比的复杂度可调的分组子载波GS-Max-SLNR(Grouped-Subcarrier Maximum Signal-toLeakage-and-Noise Ratio)预编码方案。此外,我们推导了组间干扰公式,该公式在给定多普勒频移和信噪比的条件下,可以根据需要选取合适的分组数。理论建模和仿真表明,通过选取合适的分组数目,提出的GS-Max-SLNR能够实现复杂度和性能的良好折中。
文摘被动式室内人员定位是实现普适无线感知系统的基础。然而在实际生活中,商用WiFi信号易受到周围环境的影响,导致现有基于WiFi的被动式室内定位工作难以从复杂的接收信号中准确分离出目标人员动态分量。针对上述问题,提出了一种精确的被动式室内人员定位系统WiPasLoc,其通过利用商用WiFi设备中提取到的信道状态信息(Channel State Information,CSI),实现了高精度的室内定位。首先,结合CSI子载波的信号质量完成动态多普勒频移(Doppler Frequency Shift,DFS)估计;然后,通过基于双窗口的信号到达角(Angle of Arrive,AoA)的估计方法,从信道状态信息中精准分离出目标人员的信号分量;最后,结合人员的初始位置信息提出轨迹拟合算法,实现了精确的被动式室内人员定位。实验结果表明:WiPasLoc对室内人员运动轨迹定位的中值误差为80cm,相比现有典型的Widar2.0定位精度提升了25.9%。
文摘室内多目标的高精度定位技术是实现定制化智能服务的关键。当前,基于射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)的室内定位技术因其成本低、易于部署和多目标感知等优势,受到了学术界和产业界的广泛关注。然而,传统的基于RFID的多目标相对定位系统需要使用多组接收天线进行数据收发,这导致系统的部署成本高昂,同时接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)序列还会出现数据中断的问题。为解决这些问题,提出了一种基于RSSI序列特性的RFID多标签相对定位方法。该方法首先采用匀速移动天线的方式来获取多目标标签的接收RSSI信号序列;然后,对接收RSSI数据进行预处理来填充缺失数据,并构建基于余弦相似度的序列相似度量表;最后,从多个组维度设计不同的标签分组算法,以实现RFID多标签的相对定位。通过对典型室内多组RFID标签阵列进行大量相对定位测试,实验结果表明,所提方法的RFID标签相对定位平均准确率超过92%,对5*5的天线阵列平均定位计算时长小于1 s,相比其他工作计算效率提高了近10倍。
