NLOS Identification and Weighted Least-Squares Localization for UWB Systems Using Multipath Channel Statistics

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này đề xuất một kỹ thuật nhận dạng và giảm thiểu các tình huống không có đường nhìn thẳng (NLOS) trong hệ thống định vị băng siêu rộng (UWB), dựa trên các đặc trưng thống kê của kênh đa đường. Các đặc trưng này bao gồm kurtosis, độ trễ trung bình cộng và độ trải độ trễ theo chuẩn sai số trung bình bình phương (RMS) của các thành phần kênh đa đường (MPCs). Các mô hình kênh UWB theo chuẩn IEEE 802.15.4a được sử dụng để phân tích, cho thấy các đặc trưng thống kê này có thể được mô hình hóa tốt bằng các biến ngẫu nhiên log-normal. Một kiểm định tỷ lệ hợp lý được phát triển để phân biệt giữa các tình huống có đường nhìn thẳng (LOS) và NLOS. Tiếp theo, ba kỹ thuật định vị bình phương tối thiểu có trọng số (WLS) khác nhau được phân tích. Ý tưởng chính của các phương pháp WLS được đề xuất là gán trọng số nhỏ hơn cho các phép đo có khả năng bị sai lệch (dựa trên thông tin MPC), trái ngược với các kỹ thuật WLS dựa trên phương sai đã có trong tài liệu. Các cải thiện về độ chính xác so với thuật toán bình phương tối thiểu thông thường được chứng minh thông qua các mô phỏng Monte-Carlo và xác minh bằng các dẫn xuất lý thuyết.

Mục lục chi tiết:

• 1. INTRODUCTION
• 2. CHANNEL AND SYSTEM MODELS
• 2.1. Multipath channel statistics
• 2.2. Localization system model
• 3. LOS/NLOS IDENTIFICATION
• 3.1. Kurtosis of the multipath channel
• 3.2. Mean excess delay and rms delay spread of the multipath channel
• 3.3. Likelihood-ratio test
• 4. WLS LOCALIZATION TECHNIQUES
• 4.1. Identify-and-discard
• 4.2. Soft weight selection
• 4.3. Hard weight selection
• 5. SIMULATION RESULTS
• 5.1. LOS/NLOS identification results
• 5.2. WLS localization results
• 6. CONCLUSION
• APPENDICES
• A.
• B.
• REFERENCES