基于无线TOA和TDOA的无线定位技术

TOA与最小二乘法联合直接求解，具有独创性，TDOA是结合拉格朗日法进行求解，都加有高斯白噪声干扰。精度都在1m之内。可以进行单点定位，和定位，并通过matlab的视图功能，相当漂亮的展示出误差，及三维定位图。

function []=TDOA 
MobileSignalPsn=[-0.30.6] ;             % MobilesignalPsn  为信号初始位置 区间范围任意取； 
 Radius=1000;                           %阵元捕捉信号有效作用半径及信号保真的有效半径，单位米；
 S1=-40;S2=20;n=（S2-S1）/5 ;               %噪声强度范围
 NS_dB=S1:5:S2;
 Esp=zeros（size（NS_dB））;
 GS_noise=zeros（1n+1）;           %节约磁盘空间，给变量开辟固定长度空间
 POINT_noise=zeros（n+12）;
 for i=1:n+1
   GS_noise（i）=wgn（11NS_dB（i））;      %加载的高斯白噪声
   [TP]=TDOA_Taylor（MobileSignalPsnRadiusGS_noise（i））;%迭代次数改变不会出现奇异矩阵
   Esp（i）=T;                           %调用函数返回误差赋值
   POINT_noise（i:）=P;                 %预测坐标返回及赋值
 end
 xr=zeros（1length（Esp））;
 yr=xr;
 xr（:）=Radius*MobileSignalPsn（:1）;
 yr（1:）=Radius*MobileSignalPsn（:2）;
 figure（1）
 h=plot3（NS_dByrxr‘-‘）;
 darkgreen=[1/72/30];
 set（h‘MarkerSize‘8‘color‘darkgreen‘lineWidth‘2）
 grid on
 hold on
 scatter3（NS_dB（:）POINT_noise（:2）POINT_noise（:1）[]NS_dB（:）‘filled‘）
 c=colorbar（‘Ticks‘[S1:5:S2]‘location‘‘eastoutside‘）;
 c.Label.String = ‘NS-dB‘;
 legend（‘MobileSignalPsn‘‘Noise location‘‘location‘‘northwest‘）; 
 figure（2）
 plot（NS_dBEsp‘b-‘‘MarkerSize‘8‘lineWidth‘1）;
 title（‘the relationship between NS-dB and Esp-TDOA‘）;
 xlabel（‘NS-dB‘）;
 ylabel（‘Esp‘）;
end
 function   [ESPPOINT_noise]=TDOA_Taylor（ MobileSignalPsn Radius GS_noise）   
%                - MSP  为移动台的初始位置
%                - Radius 半径
%                - Esp  为噪音位置和真实位置的偏差
% 参数检查：
if  nargout~=2&nargout~=0
    error（‘Too many output arguments.‘）;
end
if nargin ~= 3
    error（‘Wrong number of input arguments.‘）;
end
% 初始参数：
L_P=1;    %拓扑结构内心到顶点的长度
base_location=[0L_P*cos（pi/10）0-L_P*cos（pi/10）-L_P*sin（pi/5）L_P*sin（pi/5）;0L_P*sin（pi/10）L_PL_P*sin（pi/10）-L_P*cos（pi/5）-L_P*cos（pi/5）];
BL = Radius*base_location;
MSP = Radius*MobileSignalPsn;
K=length（base_location）;
% TDOA协方差矩阵Q：
Q = eye（length（base_location）-1）;
% 初始估计位置：
iEP = MSP;
for i = 1:K
    MeaDist（i） = sqrt（（MSP（1） - BL（1i））^2 + （MSP（2） - BL（2i））^2）;
end
for i = 1: K-1
    h0（i） = MeaDist（i+1） - MeaDist（1） + GS_noise;   %高斯白噪声
end
for n = 1:2100
    R1 = sqrt（iEP（1）^2 + iEP（2）^2）;
    for i =1: K-1
        R（i） = sqrt（（iEP（1） - BL（1i+1））^2 + （iEP（2） - BL（2i+1））^2）;        
    end
    for i = 1: K-1
        h（i） = h0（i） - （R（i） - R1）;
    end
    ht = h‘;
    for i = 1: K-1
        Gt（i 1） = （BL（1 1）-iEP（1））/R1 - （BL（1 i+1） - iEP（2））/R（i）;
        Gt（i 2） = （BL（2 1）-iEP（2））/R1 - （BL（2 i+1） - iEP（2））/R（i）;
    end
    delt = （Gt‘*inv（Q）*Gt）\（Gt‘*inv（Q）*ht）;
    EP = iEP + delt‘;
    iEP = EP;
end
POINT_noise=EP;
P_error=EP-MSP;
ESP=sqrt（sum（P_error.^2））;
 end

 属性            大小     日期    时间   名称
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     文件        2825  2017-10-24 23:12  修改\TDOA.m
     文件        1624  2017-10-27 14:01  修改\TOA.m
     文件        2062  2017-10-24 23:28  修改\TOA_EquationSet.m
     文件        1702  2017-10-24 23:29  修改\TOA_multiple_points.m
     文件         495  2017-10-24 23:41  修改\说明.txt