在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。...在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。文章首先对目前现有的基本相关、广义相关、二次相关等时延估计算法进行了分析。其次,在二次相关基础上再进行一次相关,并设计了新型的加权函数,将三次相关与广义互相关结合在一起,成为一种新的方法,即广义三次相关时延估计法。最后,搭建了相应的开关柜实验平台并对以上方法进行了实验及对比,分析了各算法的性能。结果表明,广义三次相关时延估计法在相对强噪声环境中较其他算法抗噪性能更强,具有更好的优越性。展开更多
为了减小到达时间差(time difference of arrival,TDOA)方法在定位过程中存在的系统测量噪声和非视距误差,提出了一种基于最优线性无偏估计的TDOA定位算法。该方法首先利用Chan算法计算定位初始位置,在初始位置处泰勒级数展开得到位置...为了减小到达时间差(time difference of arrival,TDOA)方法在定位过程中存在的系统测量噪声和非视距误差,提出了一种基于最优线性无偏估计的TDOA定位算法。该方法首先利用Chan算法计算定位初始位置,在初始位置处泰勒级数展开得到位置估计量的线性模型,并求取误差加权矩阵、系数矩阵及协方差矩阵等参数;然后采用加权最小二乘法对最终位置进行最优无偏估计,同时推导出定位误差的最小方差阵。仿真实验结果表明,在相同环境下该算法的定位精度优于Chan和Taylor算法,同时显著减小了算法的运算量。展开更多
为实现简单而精确的定位,提出了一种基于阵列天线的超宽带（ultra-wideband,UWB）定位方案。在定位源末端设置4根阵元天线,用于检测未知节点发射的UWB信号,各天线接收的信号经统一的中央处理单元,只需单个定位源就能完成未知节点的三维...为实现简单而精确的定位,提出了一种基于阵列天线的超宽带（ultra-wideband,UWB）定位方案。在定位源末端设置4根阵元天线,用于检测未知节点发射的UWB信号,各天线接收的信号经统一的中央处理单元,只需单个定位源就能完成未知节点的三维定位。通过UWB多径信号检测算法进行到达时间差（time differ-ence of arrival,TDOA）估计,无需收发两端时钟同步,且避免了使用复杂的波束赋形技术。同时,提出了一种UWB多径信号检测算法,在分析误差模型对定位精度影响的基础上,以IEEE 802.15.4a信道模型的CM1~CM8为依据,对方案进行了误差性能仿真实验。结果表明,所提方案可实现精确定位,误差达厘米级。展开更多
针对GSM移动台定位必须依赖基站辅助的问题,提出了一种基于时差定位的GSM移动台无源定位方法,并主要研究了其中的时延估计算法。首先介绍了时差定位算法的信号模型,并推导了GSM信号的循环谱密度函数。然后给出了时延估计算法的具体实现...针对GSM移动台定位必须依赖基站辅助的问题,提出了一种基于时差定位的GSM移动台无源定位方法,并主要研究了其中的时延估计算法。首先介绍了时差定位算法的信号模型,并推导了GSM信号的循环谱密度函数。然后给出了时延估计算法的具体实现步骤:先用相关法估计时延,利用GSM信号中训练序列良好的自相关性对信号的到达时间进行初步判断,为抑制噪声的影响;再利用GSM的循环平稳特性,在信号的到达时间窗内使用循环相关函数相关法进行时延估计,得到时延估计修正值。最后对GSM信号的循环谱以及时延估计算法进行了计算机仿真,仿真结果验证了之前的理论推导,并表明该算法在5 d B时时延估计的均方误差约为0.5μs,可实现对GSM移动台不依赖基站的无线定位。展开更多
文摘在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。文章首先对目前现有的基本相关、广义相关、二次相关等时延估计算法进行了分析。其次,在二次相关基础上再进行一次相关,并设计了新型的加权函数,将三次相关与广义互相关结合在一起,成为一种新的方法,即广义三次相关时延估计法。最后,搭建了相应的开关柜实验平台并对以上方法进行了实验及对比,分析了各算法的性能。结果表明,广义三次相关时延估计法在相对强噪声环境中较其他算法抗噪性能更强,具有更好的优越性。
文摘为了减小到达时间差(time difference of arrival,TDOA)方法在定位过程中存在的系统测量噪声和非视距误差,提出了一种基于最优线性无偏估计的TDOA定位算法。该方法首先利用Chan算法计算定位初始位置,在初始位置处泰勒级数展开得到位置估计量的线性模型,并求取误差加权矩阵、系数矩阵及协方差矩阵等参数;然后采用加权最小二乘法对最终位置进行最优无偏估计,同时推导出定位误差的最小方差阵。仿真实验结果表明,在相同环境下该算法的定位精度优于Chan和Taylor算法,同时显著减小了算法的运算量。
文摘为实现简单而精确的定位,提出了一种基于阵列天线的超宽带（ultra-wideband,UWB）定位方案。在定位源末端设置4根阵元天线,用于检测未知节点发射的UWB信号,各天线接收的信号经统一的中央处理单元,只需单个定位源就能完成未知节点的三维定位。通过UWB多径信号检测算法进行到达时间差（time differ-ence of arrival,TDOA）估计,无需收发两端时钟同步,且避免了使用复杂的波束赋形技术。同时,提出了一种UWB多径信号检测算法,在分析误差模型对定位精度影响的基础上,以IEEE 802.15.4a信道模型的CM1~CM8为依据,对方案进行了误差性能仿真实验。结果表明,所提方案可实现精确定位,误差达厘米级。
文摘针对GSM移动台定位必须依赖基站辅助的问题,提出了一种基于时差定位的GSM移动台无源定位方法,并主要研究了其中的时延估计算法。首先介绍了时差定位算法的信号模型,并推导了GSM信号的循环谱密度函数。然后给出了时延估计算法的具体实现步骤:先用相关法估计时延,利用GSM信号中训练序列良好的自相关性对信号的到达时间进行初步判断,为抑制噪声的影响;再利用GSM的循环平稳特性,在信号的到达时间窗内使用循环相关函数相关法进行时延估计,得到时延估计修正值。最后对GSM信号的循环谱以及时延估计算法进行了计算机仿真,仿真结果验证了之前的理论推导,并表明该算法在5 d B时时延估计的均方误差约为0.5μs,可实现对GSM移动台不依赖基站的无线定位。
