【正文】 k = (P39。color39。Found position of MS39。MarkerSize39。 hold on 山東農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 23 plot(c(1), c(2))。 r = actual_distance_MS_BS(i)。 % 移動臺的 位置的真實坐標 % 為 接收信號提供隨機的延時，以仿真現(xiàn)實的環(huán)境 sigma = 1e8。 axis square。*b。x3 y3]。 abs(x(2))=D*sqrt(3)/2 i = i+1。 r_mean=1。,x2,y2,39。 %邊長 X=D。 最后 ， 我也將深深的 感謝 給我的家人、朋友和工作上的領導、同事，是大家的支持給了我繼續(xù)求學奮進、勇攀高峰的動力，讓我在求學的道路上勇往直前。 2021. 山東農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 20 致 謝 大學四年來，我取得的每一點成績都離不開身邊許多人的關心與幫助，在此論文完成之際，謹向他們表示誠摯的感謝！ 本文的設計及寫作過程是在 蘭鵬 老師的指 導 和監(jiān)督 下完成的， 再次 要特別感謝蘭鵬老師 四年來 對我的幫助與教導。 傳輸 速度對定位延時 ， 定位精度 和 用戶體驗方面影響會越來越小。 處理 器的速度已經(jīng)遠超兆赫茲。 為了減緩 這種困難，有人采用 WLS (weighted least squares) 方法， 只在幾個時刻 處 測量噪聲和 NLOS誤差 。 但是梯度下降法的缺點之 處在于：在遠離極小值的地方下降很快，而在靠近極小值的地方下降 會越來越慢 。效率 的 排序為 ：高斯 牛頓法 ? 牛頓 迭代法 ? 最速 下降法 結論四 ， 從 算法 的 簡易 程度來說，最速下降法最優(yōu)，算法最為 簡易。仿真 出 結果圖進行分析比較。 我們 只需判斷其是最小值即可。進而 逼近真實距離 d。 (, )errt s 是 誤差函數(shù) ， 是 時間 和位置的二元函數(shù) ， 函數(shù)本身會隨著時 間和空間不斷變化。 殘差 檢測 則是 從接收 的 所有有用信號中 檢測 出視距信號，然后用視距信號進行 評估 定位 。 我們可以通過對函數(shù)求導得到 梯度方向，步長的確定比較麻煩，太大了的話可能會發(fā)散，太小收斂速度又太慢。其缺陷是計 算量較大，但隨著電子計算機的日益普及，這點計算就顯得微不足道了。 同理 。 多數(shù)方程不存在求根公式，因此求 出 精確根非常困難，甚至不可能，從而尋找方程的近似根就顯得特別重要。它利用計算機運算速度快、適合做重復性操作的特點，讓計算機對一組指令（ 或一定步驟）進行重復執(zhí)行，在每次執(zhí)行這組指令（或這些步驟）時，都從變量的原值推出它的一個新值 【 14】 。此外 要特殊說明， 當判斷視距信號數(shù)目為 3山東農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 10 時，可以采用 delt檢測算法 【 1】 。 接下來 ，我們 分析一下 具體的求解步驟： 設 基站 可以接周到的視距信號個數(shù) 為 M，首先計算 N個估計值 ()k? ， 然后計算出 ()xBk， ()yBk ， 2()x k? 和 2()y k? 。 因而設 歸一化后的最小均方值為 ( , )( , ) ss R X SR x s siz e of s? （ 11） 假設 計算過程中一共有 M個 基站 ， 這 M個 基站可以得到 N種 組合，當然每種基站組合中基站的 個數(shù) 一定大于等于 排列組合的 知識 即可得出 N的 值 3M iMiNC??? （ 12） 對于 每一種組合 ， 我們都計算出他們的最小均方值的估計值。 2 2 22 2 2()2 i i i i i i i ii i i ii i i ig x g y g R x y Rxh R x y Ryh x h y???? ??? ? ???? ???? ? ? ??? ???????? ???? (5) 其中 ， R是 移動臺 MS 以圓心為原點 的半徑 ， 其次。 定位誤差甚至會更大。由 于非 視距 的傳播造成的誤差，以參考基站為圓心的三圓不會相交于一點， 誤差 必定存在。 如何運用 基于 TOA 的各種算法來減少 NLOS 傳播對定位的干擾，是 本文重點要解決的問題。 這里 ，我們只是假設基站在最佳的固定位置。 在 RSSI 系統(tǒng)中 ， 用來測量信號 強度的設備 也可 造成 測量 計算誤差。由于 高大物體的 阻擋，信號必須進行繞射，此時信號在空氣中衰減 程度 會進一步加劇。在二維空間中，測得兩個信號到達信標節(jié)點的到達角度 AOA，信標節(jié)點根據(jù)各測得的 AOA 直線方向取其交點，解出待定位節(jié)點的坐標。如果信標節(jié)點與待定位節(jié)點無法做到精確的時鐘同步，則所測得的信號到達時間會有時間誤差，導致 iR 存在偏差，使三個圓無法交匯，或交匯處不是一點而是一片區(qū)域，造成定位誤差 【 13】 。 [12] 如今，已經(jīng)實現(xiàn)了蜂窩網(wǎng)絡定位和 GPS 定位的融合。 北斗定位系統(tǒng)原理和 GPS大致相同 ,只是略有不同 的發(fā)展過程 無線定位在軍事和民用技術中已獲得了廣泛應用。 空間部分有 18 顆（或 21顆）高度為 2 萬公里的導航衛(wèi)星，運轉(zhuǎn)在 6 個傾角為 55176。 (2)無線電導航 無線電導航是利用電磁波傳播 和其他 相關知識 ,通過相關參數(shù)的確定 ,以實現(xiàn) 車輛 、 飛機和其他運動定位和導航。 通過直接或間接測定無線電信號在已知位置的固定點與 移動臺 之間傳播過程中的時間、相位差、振幅或頻率的變化，確定距離、距離差、方位等定位參數(shù)，進而用位置線確定待定點位置的測量技術利方法。系統(tǒng)測量誤差服從高斯分布 ,隨著技術的發(fā)展將逐漸減少 ,但 其他一些誤差因素受到 傳播環(huán)境 的 干擾 始終存在。 定位的環(huán)境的主要分為視距 (Line． ofsight， LOS)和非視距 (None． 1ine— ofsight，NLOS)【 4】 。因此，我們迫切的需要找到適合的方法來滿足高度精確定位需求。傳統(tǒng)的 TOA定位算法 有 包括最小均方算法 [1] 、最大似然估計算法 [1] 、 殘差加權 [1] 和殘差檢測算法 [1] 。13 GaussNewton method13 NewtonRaphson method6 2 . LS a l go r i th m2 The history of wireless positioning technology ……………………. ………………. ………………… xxxx 大學 畢 業(yè) 論 文 題目： 對抗 室外 環(huán)境下 NLOS 誤差的 TOA 無 線定位 迭代 算法 學 院 信息科學 與工程 學 院 專業(yè)班級 通 信 工 程 1 班 屆 次 學生姓名 學 號 指導教師 二 O 一 四 年 六 月 十 四 日 裝 訂 線 ……………….……. …………. …………. ……… 山東農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 I 目 錄 1 緒論 .....................................................1 無線定位技術的簡介 .................................................. 1 無線定位的概述 .................................................... 2 無線定位技術的發(fā)展過程 ............................................. 2 2 無線定位技術的原理及算法介紹 ...............................4 無線定位技術的工作原理 ................................................ 4 基于 TOA 測距算法介紹 .................................................. 5 最小均方 (LS)算法 【 1】 ................................................ 6 近似最大似然估計 (AML)算法 【 1】 ....................................... 7 殘差加權 (Rwgh)算法 【 1】 .............................................. 8 殘差檢測 (RT)算法 【 1】 ................................................ 9 3 基于 TOA 的新算法的思路與設計 .............................. 11 新算法的思路 ......................................................... 11 牛頓迭代算法 ..................................................... 11 高斯牛頓迭 代法 ................................................... 11 最速下降法 ........................................................ 12 TOA 新算法設計與說明 .................................................. 12 TOA 算法設計 ...................................................... 12 TOA 算法說明 ...................................................... 12 4 算法仿真與結果分析 ....................................... 14 算法仿真過程 ......................................................... 14 仿真結果分析 ......................................................... 16 5 TOA算法展望 【 2】 ........................................... 18 參考文獻 .................................................. 19 致 謝 ..................................................... 20 附 錄 ..................................................... 21 山東農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 II Contents 1 Foreword2 Overview of wireless positioning technology5 Based on TOA ranging algorithm13 The new method of thinking13 The simulation software of PROTEUS 本文也提出一種 在非視距環(huán)境下 克服 NLOS誤差 的 新的算法思路。 首先，提高定位的精確度，可以提高民眾生活的便利性，可以精確的指導出行，減