NLOS環境下基于TOA/AOA的單基站目標跟蹤*

張 毅，周霜霜，徐 川，韓珍珍，吳 奇

(重慶郵電大學 通信與信息工程學院，重慶 400065)

0 引 言

目前，公安、應急、軍事等領域的機動寬帶通信及定位需求越來越迫切。移動式基站在缺少先期部署通信網絡或通信網絡癱瘓的工作區域，可讓該區域的用戶獲得必要的通信服務。在海上救援中，可利用船載基站計算出海上船只的位置，引導救援力量。在信息化戰場上，車載基站可為作戰單元提供伴隨式的通信網絡，同時定位士兵位置，掌控戰場形勢。因此，在移動場景下，利用移動式基站通信的同時實現區域性定位是一個簡單、有效的方案。

隨著技術的進步與發展，許多改進的單基站定位方法不斷提出，在視距(Line-of-Sight,LOS)傳播中可以獲得良好的定位精度，但是在實際的無線電傳播環境中，基站與目標之間會存在障礙物——非視距(Non-Line-of-Sight,NLOS)產生原因，這使得定位精度受到很大影響。

目前在NLOS誤差消除及目標跟蹤方面采用較多的是多站定位技術，利用多個基站與目標之間信息，降低NLOS傳播的影響[1-3]。然而在NLOS條件下，基于多基站的目標定位跟蹤方法一般難以直接應用于單基站定位中，且傳統單站定位方法的定位精度受NLOS的影響較大。為此，本文研究利用單站解決在NLOS場景中的目標定位跟蹤問題，采用基于擴展卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter,EKF)的到達時間/到達角度(Time of Arrival/Angle of Arriva1,TOA/AOA)混合定位算法實現對移動目標的NLOS消除及跟蹤。由于NLOS誤差存在于測量值中，而測量值體現在卡爾曼濾波器的新息值里，所以引入新息閾值來對測NLOS誤差進行判斷：如果新息值過大則表示測量值誤差偏大，那么就舍去該新息值的信息；……