基于改進CHAN的超寬帶定位誤差校正算法

金仙力，趙道明

(南京郵電大學 計算機學院，江蘇 南京 210023)

0 引 言

在基于物聯網的服務中，物體的位置數據是位置相關服務的基本前提。人們在物聯網中部署大規模的設備，來感知物聯網中關于物體的方方面面的信息，深入挖掘這些信息以總結特征和規律，從而提供給用戶相關的業務服務，發揮物聯網的經濟價值。信息感知是物聯網應用的基礎[1]。在密集多徑環境中實現精確的定位，對于如大型商場、室內停車場等室內環境下的搜索和救援等緊急情況的處理至關重要[2]。利用無線通信技術，感知室內物體的位置，構建室內LBS[3]。現有的短距離無線通信技術中，超寬帶以其抗干擾能力強、高達幾個GHz的帶寬、功耗較小、穿透能力強和良好的保密性等優點，被許多公司用以實現室內實時定位系統(RTLS)。到目前為止，基于超寬帶技術的實時定位系統主要有Ubisens的Ubisense RTLS和Zebra Technologies的Dart RTLS等[4]。

利用超寬帶技術進行定位的過程無法規避定位誤差的出現。這些誤差會直接影響定位精度，在一些應急場景中定位誤差會導致安全隱患。導致超寬帶定位誤差產生的主要問題是NLOS(none-line-of-sight)。NLOS問題是指在信號多徑傳播過程中，沒有直射路徑，只存在反射和衍射路徑，或者檢測不到直射路徑的情況。與此相反，不經過任何障礙物直線傳播到達參考節點稱為LOS傳播。針對NLOS問題，當前的研究主要包含兩類解決方案。一種是NLOS識別，即通過算法判斷當前信號屬于NLOS傳播還是LOS傳播。另一種方案是不區分NLOS和LOS，對這些問題采用統一的校正方法進行校正[5-8]。……