介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经...介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经过信号处理后实现了高精度、低成本的室内定位。本文在定位系统中设计了发射端超声波定位声源的信号结构,并设计了接收端通过频率搜索和基于快速傅里叶变换的频域搜索的同步方法。同时本文还将一种修正秩-1拟牛顿法应用到了基于TDOA的定位场景中,并验证了在使用3个高音喇叭时该算法定位精度与经典的CHAN算法基本相同。实验中本方法采用了不同于以往的40kHz超声波频段的定位方案,在使用普通手机接收的条件下,各次实验结果误差均低于9cm。展开更多
针对靶场试验时需要精确确定弹丸落点(终点)坐标的问题,提出一种声震波联合定位方法,该方法具有监控范围大、不受自然条件影响、能发现未爆弹、性价比高、反应快等特点。该方法按照一定的阵形布设传感器,依据弹丸爆炸时产生的声波(或是...针对靶场试验时需要精确确定弹丸落点(终点)坐标的问题,提出一种声震波联合定位方法,该方法具有监控范围大、不受自然条件影响、能发现未爆弹、性价比高、反应快等特点。该方法按照一定的阵形布设传感器,依据弹丸爆炸时产生的声波(或是未爆弹落地产生的震动波)到达各传感器的时间差,采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)方法对弹丸落点坐标进行计算。具体阐述了TDOA方法的定位原理,并给出了整个测量系统的组成,简要叙述了整个测量系统的部署方案;采用GDOP(Geometrical Dilution of Precision,几何稀释精度因子)方法分析了定位误差的主要影响因素,并对各种影响因素带来的误差量进行了详细分析与计算;最后采用本文设计的测量系统针对大口径火炮弹丸终点坐标的测量在靶场进行了试验,试验结果与理论分析的误差较一致,定位精度满足测量的要求。该方法满足靶场快速测量的要求。展开更多
针对已有的算法在基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)测量方案中存在的搜索能力不均衡,导致三维定位区域局部存在定位精度低甚至求解失败的问题,提出了一种基于改进探路者优化算法(pathfinder algorithm,PFA)的TDOA定位算...针对已有的算法在基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)测量方案中存在的搜索能力不均衡,导致三维定位区域局部存在定位精度低甚至求解失败的问题,提出了一种基于改进探路者优化算法(pathfinder algorithm,PFA)的TDOA定位算法,通过将自适应Levy飞行和改进后的PFA算法进行融合,增强了个体对定位区域复杂环境的适应性,解决算法早熟、易陷入局部最优等问题,提升了算法综合性能.通过仿真和实验,结果表明:与Taylor算法、LM算法相比,本文提出的算法(Levy-pathfinder algorithm,LPFA)可以提高定位精度;与PSO算法、PFA算法相比,LPFA算法可以在提高运算速度的同时得到更准确的定位结果.展开更多
现实生活中针对居家老人的安全防护主要是通过固定通讯设备被动询问,危险发生时难以及时获得老人的状况,造成不可预知的严重后果。室内人员预警系统的设计依据信号到达时差(Time Difference of Arrival,TDOA)和基于球面的空间定位组合(S...现实生活中针对居家老人的安全防护主要是通过固定通讯设备被动询问,危险发生时难以及时获得老人的状况,造成不可预知的严重后果。室内人员预警系统的设计依据信号到达时差(Time Difference of Arrival,TDOA)和基于球面的空间定位组合(Sphere-Based Localization Scheme,SBLS)原理对定位节点(老人)实施三维定位,采用实时主动跟踪被定位节点的三维位置信息,通过动态对空间信息和时间信息的综合比对判断定位节点是否处在设定的"危险状态"并进行实时预警,经过实际测试15m2面积上4个测量节点基本能够监测到定位节点的位置变化情况。当定位节点处在"危险状态"时系统通过所携带设备发出震动和响声提示此刻是"危险状态";实时预警是对外部(如:子女,医院等)进行电话预警。整套系统不需要被动查询老人状态,通过全方位监测和实时预警使居家老人的安全防护得到改善和提高。展开更多
多站时差定位是一种较精确的定位方法,通过处理3个或3个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。论述了多站时差无源定位的基本原理,提出了一种基于陆空平台相结合的TDOA(Time Difference Of Arrival)双基无源定位方案。主要论述...多站时差定位是一种较精确的定位方法,通过处理3个或3个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。论述了多站时差无源定位的基本原理,提出了一种基于陆空平台相结合的TDOA(Time Difference Of Arrival)双基无源定位方案。主要论述了时差双基无源定位的基本原理,以及观测站与空中目标的同步、地面观测站的选择、误差校正等主要问题的实现方案,并给出了参与对目标视察定位的地面观测站的选择算法。此方案定位算法及定位精度仍在研究阶段。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
文摘介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经过信号处理后实现了高精度、低成本的室内定位。本文在定位系统中设计了发射端超声波定位声源的信号结构,并设计了接收端通过频率搜索和基于快速傅里叶变换的频域搜索的同步方法。同时本文还将一种修正秩-1拟牛顿法应用到了基于TDOA的定位场景中,并验证了在使用3个高音喇叭时该算法定位精度与经典的CHAN算法基本相同。实验中本方法采用了不同于以往的40kHz超声波频段的定位方案,在使用普通手机接收的条件下,各次实验结果误差均低于9cm。
文摘针对靶场试验时需要精确确定弹丸落点(终点)坐标的问题,提出一种声震波联合定位方法,该方法具有监控范围大、不受自然条件影响、能发现未爆弹、性价比高、反应快等特点。该方法按照一定的阵形布设传感器,依据弹丸爆炸时产生的声波(或是未爆弹落地产生的震动波)到达各传感器的时间差,采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)方法对弹丸落点坐标进行计算。具体阐述了TDOA方法的定位原理,并给出了整个测量系统的组成,简要叙述了整个测量系统的部署方案;采用GDOP(Geometrical Dilution of Precision,几何稀释精度因子)方法分析了定位误差的主要影响因素,并对各种影响因素带来的误差量进行了详细分析与计算;最后采用本文设计的测量系统针对大口径火炮弹丸终点坐标的测量在靶场进行了试验,试验结果与理论分析的误差较一致,定位精度满足测量的要求。该方法满足靶场快速测量的要求。
文摘多站时差定位是一种较精确的定位方法,通过处理3个或3个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。论述了多站时差无源定位的基本原理,提出了一种基于陆空平台相结合的TDOA(Time Difference Of Arrival)双基无源定位方案。主要论述了时差双基无源定位的基本原理,以及观测站与空中目标的同步、地面观测站的选择、误差校正等主要问题的实现方案,并给出了参与对目标视察定位的地面观测站的选择算法。此方案定位算法及定位精度仍在研究阶段。
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。
