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传感器浮动状态下的TDOA/FDOA无源水声定位方法
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作者 王杰 张亚 +2 位作者 李世中 李浪 刘洋 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期188-195,243,共9页
针对在无源水声定位的研究中存在的传感器在水下的位置浮动导致的定位不精确的问题,基于两步加权最小二乘法,提出了一种联合到达时间差和到达频率差的无源水声目标定位改进方法。该方法首先通过泰勒级数展开的最小加权二乘法对目标的位... 针对在无源水声定位的研究中存在的传感器在水下的位置浮动导致的定位不精确的问题,基于两步加权最小二乘法,提出了一种联合到达时间差和到达频率差的无源水声目标定位改进方法。该方法首先通过泰勒级数展开的最小加权二乘法对目标的位置和速度进行初步估计,然后在第一步的基础上构建了新的定位误差方程,调整估计值,获得最优的运动目标参数估计。通过理论分析证明了传感器浮动状态下,该方法在小噪声时可以达到对应的克拉美罗下界,仿真结果表明,该方法具备更好的鲁棒性,优于已有方法,能够更好地实现对水下运动目标的位置和速度估计。 展开更多
关键词 无源水声定位 tdoa/FDOA 泰勒级数展开 传感器浮动 CRLB
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基于多根长馈线天线基站的TDOA定位模型及解法
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作者 周宇航 曾桂根 宋荣方 《移动通信》 2025年第2期132-138,共7页
为解决多基站定位模型中基站之间同步代价高的问题,提出了一种基于多根长馈线天线基站的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位模型,给出了模型方程和求解方法,该方法将复杂的3对距离差方程组转化为1个一元八次方程,然后采用... 为解决多基站定位模型中基站之间同步代价高的问题,提出了一种基于多根长馈线天线基站的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位模型,给出了模型方程和求解方法,该方法将复杂的3对距离差方程组转化为1个一元八次方程,然后采用Aberth-Newton迭代法来迭代求解方程。通过计算机仿真验证了基于多根长馈线天线基站的TDOA定位模型和解法的有效性,并对该模型的多解问题进行了分析,用优化基站布局的方案,解决了定位模型的唯一解问题。本定位模型在覆盖范围数百米时,定位精度可达分米级。 展开更多
关键词 异步tdoa 多根长馈线天线基站 多基站定位模型 Aberth-Newton迭代法 多解分析
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基于自适应DE算法的TDOA定位布站优化策略
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作者 曾凤 蔡方凯 龙宁 《电子信息对抗技术》 2025年第1期53-62,共10页
为实现前沿阵地和地面防空两种典型应用约束条件下到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位的自动布站优化,分析了这两种典型约束条件下的基站长度、站点间角度等对定位精度的影响。提出了基于自适应差分进化(Differential Evo... 为实现前沿阵地和地面防空两种典型应用约束条件下到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位的自动布站优化,分析了这两种典型约束条件下的基站长度、站点间角度等对定位精度的影响。提出了基于自适应差分进化(Differential Evolution,DE)算法的TDOA自动布站优化策略。采用该算法对这两种约束条件下的自动布站优化进行了仿真分析,并对自适应DE算法计算复杂度进行了分析。结果表明,自适应DE算法的自动布站复杂度低,收敛快速,与定位误差分析一致,具有较好的全局寻优能力。 展开更多
关键词 DE算法 tdoa 前沿阵地 地面防空 布站优化
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一种LOS环境下基于目标运动形式的TDOA定位方法
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作者 李巍 刘佳琪 李虎 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-7,共7页
时差定位(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种广泛应用的被动定位技术,具有定位精度高、组网能力强、系统鲁棒性强等特点。针对运动目标定位计算复杂、精度收敛较慢等问题,在给出视距(Line of Sight,LOS)环境下定位模型的基础上,... 时差定位(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种广泛应用的被动定位技术,具有定位精度高、组网能力强、系统鲁棒性强等特点。针对运动目标定位计算复杂、精度收敛较慢等问题,在给出视距(Line of Sight,LOS)环境下定位模型的基础上,提出了定位适用于多站时差定位系统的定位方法,该方法将组群时差定位关系方程合理地线性化为统计估计问题,利用在线迭代实时求解目标位置。给出了针对目标不同运动特性条件下的多平台协同定位算法及其仿真结果,仿真结果表明所述方法可以实现对目标的精确定位,并且分析了运动形式对于定位精度的影响,仿真结果对于系统的工程设计具有指导作用。 展开更多
关键词 时差定位 无源定位 运动目标定位 再入飞行器 定位精度
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一种协同二维DOA和TDOA观测量的超视距短波辐射源定位新方法
5
作者 王鼎 尹洁昕 +1 位作者 高路 张莉 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1135-1156,共22页
针对超视距远距离短波辐射源定位误差较大的问题,该文在观测站同时获得二维到达角度和到达时间差参数的场景下,提出一种协同这两种观测量的定位新方法。首先,基于单跳电离层虚高模型构建面向短波辐射源的二维到达角度和到达时间差的非... 针对超视距远距离短波辐射源定位误差较大的问题,该文在观测站同时获得二维到达角度和到达时间差参数的场景下,提出一种协同这两种观测量的定位新方法。首先,基于单跳电离层虚高模型构建面向短波辐射源的二维到达角度和到达时间差的非线性观测方程。然后,将超视距定位几何模型与代数模型相结合,并依次将两种非线性观测方程转化为伪线性观测方程,进而提出一种无需迭代的两阶段协同定位方法。阶段1通过求解一元六次多项式的根获得目标位置向量闭式解,阶段2通过构建等式约束优化模型对阶段1的估计误差进行改良,并利用拉格朗日乘子技术得到精度更高的定位结果。最后,利用约束误差扰动理论对新提出的协同定位方法的估计性能进行理论分析,证明新方法具有渐近统计最优性,同时还利用约束误差扰动理论定量分析短波辐射源高度信息误差对定位精度产生的影响,并推导能确保地球椭圆约束产生性能增益的短波辐射源高度信息误差最大门限值。仿真实验结果验证该文新方法能够获得显著的协同增益。 展开更多
关键词 短波辐射源 到达角度 到达时间差 多项式求根 克拉美罗界
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一种改进组合加权的TDOA室内二维定位算法 被引量:2
6
作者 徐文杰 张贞凯 《电讯技术》 北大核心 2024年第6期936-944,共9页
针对现有组合加权算法对定位区域边缘的目标定位时精度较低的问题,在现有组合加权算法的基础上提出了一种改进算法。首先,将基站分组,以到达时差算法得到目标位置的多个估计结果;其次,计算各估计结果之间距离值并排序,以滑动窗口法判断... 针对现有组合加权算法对定位区域边缘的目标定位时精度较低的问题,在现有组合加权算法的基础上提出了一种改进算法。首先,将基站分组,以到达时差算法得到目标位置的多个估计结果;其次,计算各估计结果之间距离值并排序,以滑动窗口法判断是否存在基站组出现异常定位估计;最后,当任意基站组的定位结果发生异常时,使用目标位置估计结果及其估计克拉美罗下界值设计两个加权步骤的权值,通过二步组合加权算法得到最终定位结果。仿真结果表明,所提算法有效减少了原组合加权算法对定位区域边缘的目标定位时的误差,当测量噪声标准差为0.8 m时,所提算法相较于原算法在正方形边缘区域定位均方根误差减小了0.35 m;在定位狭窄矩形区域时,所提算法平均定位均方根误差减小了0.11 m。 展开更多
关键词 室内二维定位 目标定位 到达时间差(tdoa) 组合加权算法
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基于改进TDOA的变电站内高精度空间定位方法
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作者 陶鸿飞 王洪海 +2 位作者 潘劲飞 魏伟明 沈达 《电子器件》 CAS 2024年第5期1288-1294,共7页
为解决复杂工作条件下变电站巡检人员和设备的定位精度差问题,提出了一种基于改进的到达时间差定位算法(TDOA)的运动目标位置测量方法。引入概率误差法对传统定位方法进行优化,基于所需定位目标节点和各个基站的距离差,确定其所处的位置... 为解决复杂工作条件下变电站巡检人员和设备的定位精度差问题,提出了一种基于改进的到达时间差定位算法(TDOA)的运动目标位置测量方法。引入概率误差法对传统定位方法进行优化,基于所需定位目标节点和各个基站的距离差,确定其所处的位置,从而显著减小站内目标的空间定位误差。在复杂工频电场条件下进行测试,结果验证了所提出的新方法相比以往的定位方法具备显著的优势,尤其是在定位精度方面,能够迅速、准确地提供移动目标的空间信息,确保操作人员的安全。 展开更多
关键词 tdoa 概率误差 空间定位 变电站
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基于长基线(TDOA)落点目标定位技术
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作者 冯旭东 尹飞星 +3 位作者 李琦 高同同 肖远 刘一郡 《指挥控制与仿真》 2024年第6期87-91,共5页
海上试验靶场中武器装备落点的精确测量是考核打击精度的关键问题,为提升武备落点精度测量,开展长基线(TDOA)落点目标定位技术研究,针对落点测量场景对落点目标定位进行定位精度分析和仿真计算。于某深海区开展设计指标验证试验,试验结... 海上试验靶场中武器装备落点的精确测量是考核打击精度的关键问题,为提升武备落点精度测量,开展长基线(TDOA)落点目标定位技术研究,针对落点测量场景对落点目标定位进行定位精度分析和仿真计算。于某深海区开展设计指标验证试验,试验结果表明系统可实时显示落水目标位置,具有较高精度的定位结果,为武器装备落点精度测量提供技术支撑。 展开更多
关键词 长基线 tdoa 落点目标
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基于TDOA/TOF混合技术的井下人员及车辆定位
9
作者 袁建文 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期39-42,共4页
UWB定位技术在定位精度、安全性、穿透性、抗干扰性、功耗和成本等方面具有优势,迅速成为主流定位技术之一。单一使用TDOA技术进行定位,对时间同步的精准性具有较高要求,跨组算法复杂,抗干扰性相比TOF差;单一使用TOF技术进行定位,标签... UWB定位技术在定位精度、安全性、穿透性、抗干扰性、功耗和成本等方面具有优势,迅速成为主流定位技术之一。单一使用TDOA技术进行定位,对时间同步的精准性具有较高要求,跨组算法复杂,抗干扰性相比TOF差;单一使用TOF技术进行定位,标签能耗大、时钟漂移,相比TDOA时延较大。利用TDOA测距的快速性和TOF定位精度的优势,基于TOF/TDOA的UWB混合定位方法,提出了一种井下人员及车辆精确定位管理系统。该定位系统运行稳定,可靠性高,井下信号覆盖范围广,既能对入井人员、车辆信息进行验证,又能对其进行实时定位,静止目标定位精度可达±30 cm(无遮挡),有效解决了井下定位稳定性差、精度差的难题,为煤矿井下人员、车辆提供了安全保障。 展开更多
关键词 井下人定位 UWB tdoa TOF 混合定位
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Consistent and Accurate TDOA Localization in Dynamic NLOS Environments via Prior Information Independent Estimation
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作者 Luo Mei Long Yu +1 位作者 Xiong Youzhi Qin Shuang 《China Communications》 SCIE CSCD 2024年第9期198-210,共13页
In the time-difference-of-arrival(TDOA)localization,robust least squares(LS)problems solved by mathematical programming were proven to be superior in mitigating the effects of non-line-of-sight(NLOS)propagation.Howeve... In the time-difference-of-arrival(TDOA)localization,robust least squares(LS)problems solved by mathematical programming were proven to be superior in mitigating the effects of non-line-of-sight(NLOS)propagation.However,the existing algorithms still suffer from two disadvantages:1)The algorithms strongly depend on prior information;2)The approaches do not satisfy the mean square error(MSE)optimal criterion of the measurement noise.To tackle the troubles,we first formulate an MSE minimization model for measurement noise by taking the source and the NLOS biases as variables.To obtain stable solutions,we introduce a penalty function to avoid abnormal estimates.We further tackle the nonconvex locating problem with semidefinite relaxation techniques.Finally,we incorporate mixed constraints and variable information to improve the estimation accuracy.Simulations and experiments show that the proposed method achieves consistent performance and good accuracy in dynamic NLOS environments. 展开更多
关键词 mathematical programming NLOS mitigation robust least squares tdoa
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TDOA目标模拟信号光子链路传输延时测量系统
11
作者 吕强 王景国 +1 位作者 钟珲 梁悦川 《现代防御技术》 北大核心 2024年第5期73-79,共7页
在TDOA(time difference of arrival)目标模拟系统中,采用微波光子链路传输包含精确TDOA信息的多路多频段目标模拟信号,为保证TDOA信息的精度足够高,需要精确测量目标模拟信号经过光子链路的传输延时。从特定工程应用角度提出一种光子... 在TDOA(time difference of arrival)目标模拟系统中,采用微波光子链路传输包含精确TDOA信息的多路多频段目标模拟信号,为保证TDOA信息的精度足够高,需要精确测量目标模拟信号经过光子链路的传输延时。从特定工程应用角度提出一种光子链路传输延时测量方法,通过专用延时测量芯片实现传输延时高分辨率、高精度测量,通过延时测量信号和目标模拟信号分时占用单根光纤的相同光传输波道,实现光子链路传输延时测量和目标模拟信号传输分时工作,从机理上满足了精确测量光子链路传输延时所需硬件条件。试验结果:表明该方法可精确测量目标模拟信号经过光子链路的传输延时,测量误差小于1 ns,比传感器的TDOA测量精度高一个数量级,满足系统对光子链路传输延时的测量精度要求。 展开更多
关键词 到达时差 目标模拟 光子链路 传输延时 延时测量 门延迟计数
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基于多策略蜜獾算法的TDOA定位
12
作者 张岳 蒲红平 陈伟 《无线互联科技》 2024年第5期1-6,23,共7页
针对超宽带传感器TDOA定位估计的非线性最优问题,文章提出一种多策略改进的蜜獾优化的TDOA定位算法,通过引入Tent混沌映射函数、正余弦策略和Levy飞行多种策略进行改进,解决了传统蜜獾优化算法存在的局限性问题。文章首先建立TDOA算法... 针对超宽带传感器TDOA定位估计的非线性最优问题,文章提出一种多策略改进的蜜獾优化的TDOA定位算法,通过引入Tent混沌映射函数、正余弦策略和Levy飞行多种策略进行改进,解决了传统蜜獾优化算法存在的局限性问题。文章首先建立TDOA算法适应度函数,通过改进的蜜獾算法得到定位信息,其次将定位信息作为Taylor算法的初始值,通过Taylor级数展开算法的进一步迭代,减小非视距误差,获得更高精度的定位结果。仿真实验结果表明,改进的多策略蜜獾算法与其他多种智能算法相比,具有更高的定位精度。 展开更多
关键词 tdoa定位算法 蜜獾算法 Taylor级数展开 Levy飞行
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运动多站无源时频差定位CRLB分析
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作者 李红伟 周秀娟 +1 位作者 何青益 张冠杰 《舰船电子对抗》 2025年第1期24-29,共6页
运动多站无源时频差联合定位在实际应用时往往无法获得精确的定位。已有的研究均未涉及运动多站基线夹角、时频差测量误差、运动速度、距离等各种因素对定位精度的影响分析。为此,针对运动多站利用时差和频差联合测量信息的无源定位精... 运动多站无源时频差联合定位在实际应用时往往无法获得精确的定位。已有的研究均未涉及运动多站基线夹角、时频差测量误差、运动速度、距离等各种因素对定位精度的影响分析。为此,针对运动多站利用时差和频差联合测量信息的无源定位精度问题,推导了基于克拉美-罗下界(CRLB)的运动多站时频差定位精度分析方法,并仿真分析了多种因素影响下的运动多站时频差定位精度。仿真结论对指导运动多站无源时频差联合定位系统的设计和性能优化具有重要参考价值。 展开更多
关键词 运动多站无源定位 到达时差 到达频差 克拉美-罗下界
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TDOA被动定位方法及精度分析 被引量:46
14
作者 杨林 周一宇 孙仲康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第2期49-53,共5页
本文提出了一种利用多站TDOA信息对辐射源定位的非线性方程组求解方法,该方法简洁准确,无需作迭代运算,计算量小。文中给出了该定位方法的精度分析,最后给出了在具体布站条件下的受控区域内的GDOP分布。
关键词 tdoa 时差定位 精度分析 无源定位系统 雷达
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基于TDOA的超声波测距误差分析与改进 被引量:23
15
作者 赵海 张宽 +1 位作者 朱剑 李大舟 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期802-805,共4页
基于TDOA的超声波测距模型认为距离为声波的速度与时间差之积,忽略了温度等因素对速度的影响,此外,系统计时的误差影响了时间差测量,导致测距精度不高.分析了基于TDOA原理的超声波测距系统误差的主要来源,建立模型,通过实验对温度、距... 基于TDOA的超声波测距模型认为距离为声波的速度与时间差之积,忽略了温度等因素对速度的影响,此外,系统计时的误差影响了时间差测量,导致测距精度不高.分析了基于TDOA原理的超声波测距系统误差的主要来源,建立模型,通过实验对温度、距离衰减及时间差测量进行补偿,利用超声波反射特性对障碍物进行测距,并利用多探头在一定程度上削弱了方向性带来的影响.实验结果表明:系统性能稳定,测距精度高,环境适应性更强.在超声波测距范围内,最大误差不超过4 cm. 展开更多
关键词 tdoa 超声波测距 误差修正 最小二乘法 可调放大器
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一种基于TDOA重构的蜂窝网定位服务NLOS误差消除方法(英文) 被引量:22
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作者 邓平 刘林 范平志 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第3期311-316,共6页
在非视距传播 (NLOS)环境中 ,到达时间差 (TDOA)测量值受NLOS误差的影响而产生偏差[1] ,使得Chan算法[2 ] 的定位性能显著下降。基于NLOS误差的先验信息 ,利用平均超量时延和均方根时延扩展之间的关系 ,本文为基于移动台 (MS)的定位方... 在非视距传播 (NLOS)环境中 ,到达时间差 (TDOA)测量值受NLOS误差的影响而产生偏差[1] ,使得Chan算法[2 ] 的定位性能显著下降。基于NLOS误差的先验信息 ,利用平均超量时延和均方根时延扩展之间的关系 ,本文为基于移动台 (MS)的定位方案提出了一种建立在TDOA测量值重构和Chan算法基础上的改进算法 ,使得平均超量时延的影响显著下降。分析和仿真结果表明 ,与Chan算法相比 。 展开更多
关键词 tdoa NLOS 非视距传播 到达时间差 超量时延 蜂窝网 定位服务
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基于TDoA测距的传感器网络安全定位研究 被引量:17
17
作者 陈鸿龙 李鸿斌 王智 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期11-21,共11页
针对基于TDoA测距的定位技术,分析了基本虫洞攻击与一贯虫洞攻击的特点,提出了一种利用无线多跳网络时空特性与测距数据一致性性质的攻击检测方法,并从理论上给出了此方法的成功检测攻击概率下限值。仿真结果表明提出的检测方法在各种... 针对基于TDoA测距的定位技术,分析了基本虫洞攻击与一贯虫洞攻击的特点,提出了一种利用无线多跳网络时空特性与测距数据一致性性质的攻击检测方法,并从理论上给出了此方法的成功检测攻击概率下限值。仿真结果表明提出的检测方法在各种网络参数下均优于已有的方法。 展开更多
关键词 传感器网络 安全定位 tdoa测距 虫洞攻击
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基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法 被引量:7
18
作者 王峰 尚超 +3 位作者 籍锦程 聂百胜 乔铁柱 张雪英 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期78-82,共5页
针对煤矿井下现有定位算法的定位精度难以满足实际需求的问题,结合煤矿井下特殊的环境条件,提出了一种基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法。该算法利用巷道中的传感器基站测量未知节点发出的辐射到达不同基站的时间差和它们之间的相... 针对煤矿井下现有定位算法的定位精度难以满足实际需求的问题,结合煤矿井下特殊的环境条件,提出了一种基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法。该算法利用巷道中的传感器基站测量未知节点发出的辐射到达不同基站的时间差和它们之间的相对角度,通过包含未知节点的坐标信息并结合基站本身的坐标信息进行定位。仿真结果表明,通过与定位模型的结合,基于TDOA和AOA的算法可有效消除测量值中的噪声干扰与随机误差,定位精度高。 展开更多
关键词 井下人员定位 传感器基站 未知节点 tdoa AOA
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利用二星TDOA和FDOA测量及辅助高度信息对地面目标的定位算法及精度分析 被引量:10
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作者 林雪原 何友 史佩 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期277-281,共5页
卫星探测定位系统对地面辐射源目标定位时,一般利用TDOA(到达时间差)测量,而当辐射源与卫星之间存在相对运动时,也可以测量FDOA(到达频率差).当辐射源的高程已知时,可以利用WGS-84地球椭圆模型作为精确定位模型.据此提出了利用两颗低... 卫星探测定位系统对地面辐射源目标定位时,一般利用TDOA(到达时间差)测量,而当辐射源与卫星之间存在相对运动时,也可以测量FDOA(到达频率差).当辐射源的高程已知时,可以利用WGS-84地球椭圆模型作为精确定位模型.据此提出了利用两颗低轨卫星的TDOA及FDOA测量对地面辐射源定位算法,并对定位的算法进行深入的研究,同时推导了定位误差的分布模型. 展开更多
关键词 tdoa FDOA 二星定位 辅助高度信息 误差分析
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基于CDMA-TDOA的室内超声波定位系统 被引量:12
20
作者 肖金红 刘智 +1 位作者 杨阳 刘丹 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2012年第2期213-217,共5页
针对国内外对室内定位技术中定位精度不高问题,提出一种基于CDMA(Code Division Multiple Access)-TDOA(Time Difference of Arrival)的室内超声波定位系统,并给出实时性差异等缺点,进行了其工作原理和超声波信号的分析。该系统基于射... 针对国内外对室内定位技术中定位精度不高问题,提出一种基于CDMA(Code Division Multiple Access)-TDOA(Time Difference of Arrival)的室内超声波定位系统,并给出实时性差异等缺点,进行了其工作原理和超声波信号的分析。该系统基于射频和超声波传感器的固有性质,对超声波信号采用CDMA技术进行编码,以便在目标节点上能区分各个信标发来的超声波信号,并结合射频信号实现TDOA测距算法,最终实现三维定位。采用Matlab/Simulink模块对3个信标的超声波信号进行发射仿真与分析。仿真结果表明,该系统在目标节点上能被接收并识别相对应的超声波信号。 展开更多
关键词 超声波定位 CDMA技术 tdoa测距算法
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