基于TDOA的基站布局對定位精度影響分析*

周恭謙, 楊露菁, 劉 忠, 彭業飛

(海軍工程大學電子工程學院, 湖北 武漢 430033)

基于TDOA的基站布局對定位精度影響分析*

周恭謙, 楊露菁, 劉 忠, 彭業飛

(海軍工程大學電子工程學院, 湖北 武漢 430033)

對基于TDOA的定位方程進行分析,通過對其進行微分運算,求解出定位誤差關于基站目標方位角的非線性函數,分析函數找出了影響定位精度的具體要素。此外針對非線性函數求解困難的問題提出一種混沌雙擾動粒子群算法(CDDPO)對該函數求解,當待測目標位置發生變化時該算法能夠迅速找出滿足定位誤差最小的基站布局,總結歸納了使誤差最小時的定位基站布局的特點。最后通過實例驗證了結論的正確性。

基站布局;定位精度;混沌雙擾動粒子群算法;時差定位;微分運算

TDOA即到達時間差,是指無線射頻信號同一時刻到達兩個基站的時間差。TDOA技術是一種無線定位技術,是根據無線射頻信號到達兩個基站之間的距離差來定位的一種技術[1]。基于TDOA的定位方法主要是通過測量經待測目標發射信號到達不同基站的到達時間差來實現的,該方法不要求待測目標和基站之間的時間同步,但是要求各個基站之間必須同步,保證同一時刻下信號源到達各個基站之間的時間差是個定值,時間差與光速的乘積就是距離差。根據求解雙曲線的算法可知,為了確定待測的位置,至少需要兩條相交的雙曲線才可以確定,雙曲線的交點處就是信號源的位置估計值?！?br>