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蜂窝网络TDOA定位方法的Fang算法研究及仿真

26TDOA定位的Chan算法MATLAB源代码

TDOA定位的Chan算法MATLAB源代码Chan算法是解决TDOA定位的经典算法，被众多的论文所引用。 function [POS_ref,POS1,POS2,POS3,POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q) %% TDOA定位定位Chan算法 % GreenSim团队——专业级算法设计&代写程序 % 欢迎访问GreenSim团队主页→https://www.wendangku.net/doc/957549432.html,/greensim %********************************************************* % CHAN算法,假设移动台与各基站位置较近,需进行三四WLS计算 % 输入参数: % R(N-1×1): TDOA测量值 % Pbs(N×2): 基站的坐标,第一列为X,第二列为Y;参考基站坐标位于第一行% 输出参数: % POS_ref(2X1):第一次WLS的估计结果,作为参考作最终定位结果的判决% POS1(2X1) :定位结果1 % POS2(2X1) :定位结果2 % POS3(2X1) :定位结果3 % POS4(2X1) :定位结果4 %这段程序用于自己产生算法输入参数,用于算法测试 % delta = 10; %TDOA测量误差的标准差,用于产生Q矩阵 % M=4; %参考基站外的基站数量 % Xb = 20;Yb = 100; %参考的基站坐标 % X = zeros(M,2); % a = 2*pi/M; % for i=1:M %生成其他基站的坐标 % X(i,1) = 400*cos(a*(i-1)); % X(i,2) = 400*sin(a*(i-1)); % end % Xreal = -150;Yreal = 200;%移动台真实坐标 % %产生TDOA测量结果 % Rb = sqrt((Xreal - Xb)^2+(Yreal - Yb)^2);%移动台到基站的真实距离 % N = normrnd(0,delta,1,M);%产生TDOA测量误差 % Kb = Xb^2+Yb^2; % R = zeros(M,1); % for i=1:M %产生TDOA测量值 % R(i) = -Rb+sqrt((Xreal - X(i,1))^2+(Yreal - X(i,2))^2)+N(i); % end % Q = (0.5*eye(M)+0.5*ones(M))*(delta^2); % Pbs = [Xb Yb;X]; % N = 5; % [POS_ref POS1 POS2 POS3 POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q) N = size(Pbs,1);

差分演进算法TDOA定位

摘要无线定位服务是一种有着广阔市场前景的移动增值业务，基本原理是利用现有蜂窝网络，通过对各种位置特征参数，包括到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、到达方向(DOA)的测量和估计，来实现移动用户的定位。本论文对无线通信网络中基于TDOA的无线定位技术进行了研究。本文分析了国内外相关研究现状，给出了移动台定位的几种基本方法，并给出了TDOA定位的双曲线数学模型，分析了基于TDOA定位的Chan算法、遗传算法(GA)和差分演进算法(DE)，并对其进行了计算机仿真。仿真结果表明，三种算法各有优缺点：Chan算法定位精度较低但运算速度很快，GA算法和DE算法定位精度高但收敛时间较长。在上述研究的基础上，本论文提出了三种新的定位算法：基于TDOA的Chan-GA算法、Chan-DE算法和Chan-IDE算法。并在相同的仿真环境下进行比较，仿真结果表明，在保证种群数量的情况下，所提的算法性能稳定，能找到逼近全局最优点的解，相对于Chan算法精度更高,相对于以前的算法在保证收敛性能的前提下有更快的收敛速度。关键词：移动台定位；到达时间差；遗传算法；差分演进算法；免疫算法

ABSTRACT Cellular wireless location service is a new mobile value-added service with a good market future. Its basic principle is to implement mobile user location through estimating characteristic parameters relative to position, including time-of-arrival (TOA), time-difference-of-arrival (TDOA), direction-of-arrival (DOA), etc. This thesis aims at the research of wireless location technology based on time-related measurements in Wireless Communication System. The thesis analyzes the domestic and foreign correlation research of present situation, and gives several essential methods of mobile location. After that, the mathematical model of TDOA hyperbolic equations is established, three location algorithms based on time-difference-of-arrival (TDOA), Chan, genetic algorithm and Differential Evolution are analyzed, and have been carried on the simulation to them. The simulation results show that all the algorithms have the advantages and disadvantages.The Chan algorithm has bad location accuracy and very quick operating speed. To the contrary, the genetic algorithm and Differential Evolution have a high accuracy and a fast convergence time. Based on the above investigation, three new location algorithms called Chan-GA algorithm, Chan-DE algorithm and Chan-IDE algorithm based on TDOA measurements are put forward. Carrying on the computer simulation to them under the same environment, the simulation results show that if the population size is big enough, the algorithm is robust and can find the coordinates. It has a higher accuracy than Chan algorithms and a faster convergence time than genetic algorithm. Key words: Mobile location; TDOA; Genetic algorithm; Differential Evolution; Immune algorithm

TDOA定位的Chan算法MATLAB源代码

TDOA定位的Chan算法MATLAB源代码。 function [POS_ref,POS1,POS2,POS3,POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q) %********************************************************* % CHAN算法,假设移动台与各基站位置较近,需进行三四WLS计算 % 输入参数: % R(N-1×1): TDOA测量值 % Pbs(N×2): 基站的坐标,第一列为X,第二列为Y;参考基站坐标位于第一行% 输出参数: % POS_ref(2X1):第一次WLS的估计结果,作为参考作最终定位结果的判决 % POS1(2X1) :定位结果1 % POS2(2X1) :定位结果2 % POS3(2X1) :定位结果3 % POS4(2X1) :定位结果4 %这段程序用于自己产生算法输入参数,用于算法测试 % delta = 10; %TDOA测量误差的标准差,用于产生Q矩阵 % M=4; %参考基站外的基站数量 % Xb = 20;Yb = 100; %参考的基站坐标 % X = zeros(M,2);%M行2列0 % a = 2*pi/M; % for i=1:M %生成其他基站的坐标 % X(i,1) = 400*cos(a*(i-1)); % X(i,2) = 400*sin(a*(i-1)); % end % Xreal = -150;Yreal = 200;%移动台真实坐标 % %产生TDOA测量结果 % Rb = sqrt((Xreal - Xb)^2+(Yreal - Yb)^2);%移动台到基站的真实距离 % N = normrnd(0,delta,1,M);%产生TDOA测量误差正态分布均值0 标准差delta 返回一个N数组，下标为1 到M % Kb = Xb^2+Yb^2; % R = zeros(M,1); % for i=1:M %产生TDOA测量值 % R(i) = -Rb+sqrt((Xreal - X(i,1))^2+(Yreal - X(i,2))^2)+N(i); % end % Q = (0.5*eye(M)+0.5*ones(M))*(delta^2); % Pbs = [Xb Yb;X];%矩阵 % N = 5; % [POS_ref POS1 POS2 POS3 POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q) N = size(Pbs,1);%维度 K = zeros(1,N); K = Pbs(:,1).^2 + Pbs(:,2).^2; ha = 0.5*(R.^2-K(2:N)+K(1)) Ga = -[Pbs(2:N,1)-Pbs(1,1) Pbs(2:N,2)-Pbs(1,2) R]

TDOA算法

TDOA定位的Chan算法Matlab源码 (2009-07-26 12:47:49) 标签：杂谈 TDOA定位的Chan算法Matlab源码 function [POS_ref,POS1,POS2,POS3,POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q) %% TDOA定位定位Chan算法 % GreenSim团队原创作品，转载请注明 % Email:greensim@https://www.wendangku.net/doc/957549432.html, % GreenSim团队主页：https://www.wendangku.net/doc/957549432.html,/greensim % [color=red]欢迎访问GreenSim——算法仿真团队 →[url=https://www.wendangku.net/doc/957549432.html,/greensim]https://www.wendangku.net/doc/957549432.html,/gree nsim[/url][/color] %********************************************************* % CHAN算法,假设移动台与各基站位置较近,需进行三四WLS计算 % 输入参数: % R(N-1×1): TDOA测量值 % Pbs(N×2): 基站的坐标,第一列为X,第二列为Y;参考基站坐标位于第一行

% 输出参数: % POS_ref(2X1):第一次WLS的估计结果,作为参考作最终定位结果的判决 % POS1(2X1) :定位结果1 % POS2(2X1) :定位结果2 % POS3(2X1) :定位结果3 % POS4(2X1) :定位结果4 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %这段程序用于自己产生算法输入参数,用于算法测试 % delta = 10; %TDOA测量误差的标准差,用于产生Q矩阵 % M=4; %参考基站外的基站数量 % Xb = 20;Yb = 100; %参考的基站坐标 % X = zeros(M,2); % a = 2*pi/M; % for i=1:M %生成其他基站的坐标 % X(i,1) = 400*cos(a*(i-1)); % X(i,2) = 400*sin(a*(i-1)); % end % Xreal = -150;Yreal = 200;%移动台真实坐标 % %产生TDOA测量结果 % Rb = sqrt((Xreal - Xb)^2+(Yreal - Yb)^2);%移动台到基站的真实

最新TDOA 定位算法研究

__________________________________________________ TDOA定位算法研究院（系）：专业：学号：指导教师：年月日毕业设计（论文）

__________________________________________________ 题目基于TDOA的定位算法研究专业学号学生指导教师答辩日期

__________________________________________________ 摘要无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点, 各节点通过协议自组成一个分布式网络, 再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。因此，其最重要的核心部位是节点传感器，应用的范围是面对广大使用用户和各种科技创新范围，其功能的关键所在是为用户提供可靠的、准确的、实时的研究数据。那么，定位技术作为将这个“核心”和“关键”连接的纽带，它的重要性不言而喻。本文首先通过调查无线传感器网络的发展历程，然后再研究其能够实现的各种功能，结合国内外在其各个领域像组网方式等的研究现状，通过分析，在分析的过程当中选择研究方向，最后通过选择，在定位算法上得到了突破口，然后研究的后续内容得以展开。其次介绍了无线传感器的基础概念，分析其各个基本单元在其组成的网络当中的主要实现的功能，然后在其测距算法的类别中，介绍了三种经典算法理论，并同时与非测距算法对比，得出非测距算法的优越性，分析和研究目前已有的三种应用算法，最后整理出算法的改进方法。通过对于TDOA定位查恩算法、TDOA定位最小二乘法算法以及TDOA定位最小二乘法加权算法来进行研究，按照提高精度的思路，最终在三种算法基础上尝试一种优化算法即进行质心处理的算法。然后用仿真软件matlab软件进行组网和仿真，并且最终通过matlab进行仿真并且得到成功的验证。然后大量的实验数据证明，通过质心加权处理的TDOA定位算法可以在实际中得到应用。关键词：无线传感器网络；chan算法；TDOA；质心加权；锚节点