【技术实现步骤摘要】
一种基于TOA通信距离估计的不确定性分析方法
本专利技术涉及无线通信距离估计和定位技术。
技术介绍
实际无线通信环境中,由于噪声、环境和测量误差等不良因素的影响,引起各通信距离估计结果具有不同程度的误差,导致基于TOA通信距离估计结果具有很强的不确定性,给通信距离估计精度提高的途径和方法,以及通信距离值在定位计算等后续应用处理方法提出了挑战。本专利技术针对上述问题,对基于TOA通信距离估计过程中引起不确定性的因素进行敏感性分析,分析出导致不确定性的主要因素及机理,为改善距离估计精度方法提供指导。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决基于TOA通信距离估计过程中的不确定性敏感性分析和传播问题,提供一种基于TOA通信距离估计的不确定性分析方法。本专利技术所述的一种基于TOA通信距离估计的不确定性分析方法包括以下步骤:步骤一、系统中有2个无线传感器节点,分别为无线通信发送节点和无线通信接收节点,它们都具有nanoLoc无线射频收发器,采用双边对等方法测量发送节点和接收节点之间无线通信时信号传输的时间t,并乘以无线信号在空气中的传输速度V,得到两个无线传感器节点之间的通信距离估计值D,如公式(1)所示:D=Vt(1)其中,D为发送节点到接收节点之间的距离估计值,t表示接收节点与发送节点间距离为D时,发送节点和接收节点之间无线通信信号传输所用的时间,V表示无线电磁波信号在空气介质中的传输速度,其值为3*108m/s;步骤二、由公式(1)可知,基于TOA通信距离估计过程中不确定性因素是传输时间测量值t,采用偏微分的方法,求t在公式(1)中的偏导,获得传输时间测量值不确 ...
【技术保护点】
一种基于TOA通信距离估计的不确定性分析方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:步骤一、系统中有2个无线传感器节点,分别为无线通信发送节点和无线通信接收节点,它们都具有nanoLoc无线射频收发器,采用双边对等方法测量发送节点和接收节点之间无线通信时信号传输的时间t,并乘以无线信号在空气中的传输速度V,得到两个无线传感器节点之间的通信距离估计值D,如公式(1)所示:D=Vt (1)其中,D为发送节点到接收节点之间的距离估计值,t表示接收节点与发送节点间距离为D时,发送节点和接收节点之间无线通信信号传输所用的时间,V表示无线电磁波信号在空气介质中的传输速度,其值为3*10
【技术特征摘要】
1.一种基于TOA通信距离估计的不确定性分析方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:步骤一、系统中有2个无线传感器节点,分别为无线通信发送节点和无线通信接收节点,它们都具有nanoLoc无线射频收发器,采用双边对等方法测量发送节点和接收节点之间无线通信时信号传输的时间t,并乘以无线信号在空气中的传输速度V,得到两个无线传感器节点之间的通信距离估计值D,如公式(1)所示:D=Vt(1)其中,D为发送节点到接收节点之间的距离估计值,t表示接收节点与发送节点间距离为D时,发送节点和接收节点之间无线通信信号传输所用的时间,V表示无线电磁波信号在空气介质中的传输速度,其值为3*108m/s;步骤二、由公式(1)可知,基于TOA通信距离估计过程中不确定性因素是传输时间测量值t,采用偏微分的方法,求t在公式(1)中的偏导,获得传输时间测量值不确定性影响距离估计结果的敏感因子St:其中,敏感因子St表明传输时间t对通信距离估计D影响程度的大小;步骤三、在发送节点和接收节点通信范围内,当发送节点和接收节点间距离为任意值D时,发送节点和接收节点采用双边对等测量方法,通过它们的nanoLoc无线射频收发器,重复M次测量无线电信号在它们之间距离D传输所用的时间t,获得M组传输时间t测量值{t1,t2,t3,…,tm,…,tM},其中m和M为正整数,且1≤m≤M,10≤M≤50,并对其进行统计计算,如公式(3)和公式(4)所示,得到t值的统计均值t_u和标准差t_σ,其中统计均值t_u作为t的最终测量值,统计标准差t_σ作为t的最终测量值的不确定度,本发明中M为用户设定的参数,M取值20;
【专利技术属性】
技术研发人员:罗清华,焉晓贞,周鹏太,彭宇,王垚,沈豪,张辉,李平,彭喜元,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。