On the Geolocation Bounds for Round-Trip Time-of-Arrival and All Non-Line-of-Sight Channels

On The Geolocation Bounds For Round-Trip Time-Of-Arrival And All Non-Line-Of-Sight Channels

Tác giả: Laurence Mailaender

Lĩnh vực: EURASIP Journal on Advances in Signal Processing

Nội dung tài liệu:
Nghiên cứu này xem xét các giới hạn về độ chính xác định vị địa lý trong các hệ thống sử dụng phương pháp thời gian di chuyển khứ hồi (RT-TOA) và các kênh không có đường nhìn thẳng (NLOS). Trong bối cảnh các hệ thống định vị địa lý tương lai, việc hiểu rõ tầm quan trọng của các tham số hệ thống như số lượng cảm biến, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR), băng thông và điều kiện kênh là rất cần thiết. Bài báo tập trung vào các giới hạn lý thuyết về hiệu suất, đặc biệt là biên Cramer-Rao (CRLB), cho các hệ thống RT-TOA trong các điều kiện kênh NLOS hoàn toàn. Các phân tích chỉ ra rằng, mặc dù băng thông tín hiệu tăng cường độ chính xác vị trí nói chung, các hiệu ứng NLOS đặt ra một giới hạn đối với những cải thiện này. Nghiên cứu cũng đề xuất một biên mới cho các hệ thống RT-TOA và so sánh hiệu suất với các phương pháp như thời gian di chuyển (TOA) và chênh lệch thời gian di chuyển (TDOA). Kết quả cho thấy TOA vượt trội hơn TDOA và RT-TOA, trong khi thứ tự tương đối của hai phương pháp sau phụ thuộc vào hình học của các cảm biến.

Mục lục chi tiết:

• 1. INTRODUCTION
• 2. CRAMER-RAO BOUNDS FOR GEOLOCATION
• 2.1. One-dimensional ranging bound
• 2.2. Basic geolocation bounds
• 2.3. CRLB with unknown signal amplitudes
• 3. GEOLOCATION WITH ALL NLOS SENSORS
• 3.1. Extension when the statistics of the NLOS are known
• 4. GEOLOCATION FOR ROUND-TRIP TOA SYSTEMS
• 5. GEOLOCATION WITH UNCERTAIN SENSOR POSITION
• 6. NUMERICAL RESULTS
• 7. SUMMARY AND CONCLUSIONS