基于散射体识别的NLOS环境定位技术研究

Focus on the MS localization problem with high accuracy in the wireless environments of severe NLOS propagation and less BS numbers, based on the multipath signal received by BS, we propose a novel NLOS resisted localization technology which firstly identify and match the single scatter paths, then accurtely locate the scatter and make the scatter to be the virtual BS, and finially locate the MS. The main contents include: LOS/NLOS propagation path identification, single scattering path/multi-scattering path identification, the identification and matching of two single scattering paths from the same scatter, the localization of single scattering path scatter and the position refinement of MS. In this project the new idea and method to change the NLOS localization to be LOS localization is proposed, which will enrich and improve the basic theory of NLOS wireless localization technology, realize the localization performance enhancement, and have great theoretical and application significance. The fruits of this project will have great application prospect in civil and military fields.

针对基站数量较少，电波NLOS传播严重的无线环境中移动台的高精度定位问题，提出一种基于对基站接收多径信号中单次散射路径的识别匹配，散射体的准确定位，将散射体作为虚拟基站，最后对移动台进行定位的抗NLOS传播新型定位技术。主要内容包括：LOS/NLOS传播路径识别，单次/多次散射路径识别，同一散射体产生的两条单次散射路径的识别匹配，单次散射路径散射体的定位及移动台的位置求精。本项目提出的将NLOS定位转化为LOS定位的新思路新方法，对于丰富和完善NLOS传播环境下无线定位技术的基础理论，实现定位性能的有效提升，具有重要的理论及实践意义，在民用和军用两个领域都具有广阔的应用前景。

本项目针对基站数量较少，电波NLOS传播严重的无线环境中移动台的高精度定位问题，主要研究了一种通过对基站接收多径信号中单次散射路径的识别匹配，散射体的准确定位，再将散射体作为虚拟基站，参与对移动台进行定位的抗NLOS新型定位技术，取得丰硕的研究成果，主要包括：（1）提出了一种新的散射模型，及NLOS环境下基于信号检测的单次与二次散射路径识别方法；（2）提出了一种基于公共弦交点误差的LOS信号识别算法；（3）提出了一种基于散射信号识别的虚拟基站TOA/AOA定位方法；（4）提出了一种基于机器学习的LOS/NLOS识别定位算法，及一种基于几何约束及迭代的NLOS环境定位算法；（5）提出了一种基于鲸鱼优化的TOA/AOA最优化定位算法，及一种基于圆环模型的网格搜索定位算法。.本项目提出的将NLOS定位转化为LOS定位的新思路新方法，及取得的研究成果，对于丰富和完善NLOS传播环境下无线定位技术的基础理论，实现定位性能的有效提升，具有重要的理论意义及一定的实用价值。