基于交互多模型的非视距误差消除方法技术

本发明专利技术实施例公开一种基于交互多模型的非视距误差消除方法，其中方法包括如下步骤：分别获取两个平行滤波器针对测距信道中的视距信号和非视距信号的第一测距值和第二测距值，采用滑动窗获取非视距信号在k时刻之前的D个时刻的观测值，根据观测值估计修正第二测距值的非视距误差，生成更新第二测距值，再根据视距信号和非视距信号在k时刻的概率模型、第一测距值和更新第二测距值生成最终测距值。采用本发明专利技术，通过引入滑动窗利用当前时刻之前的若干个观测来估计非视距误差的均值和方差，修正非视距误差，可以避免距离估计器因非视距误差产生的偏离，从而可以保证距离估计值的可用性。

Non-Line-of-Sight Error Elimination Method Based on Interactive Multiple Model

The embodiment of the present invention discloses a method for eliminating non-line-of-sight error based on an interactive multi-model. The method includes the following steps: obtaining the first and second ranging values of two parallel filters for the line-of-sight signal and non-line-of-sight signal in the ranging channel, using sliding windows to obtain the observation values of non-line-of-sight signal at several times before K time, and estimating and repairing them according to the observation values. The non-line-of-sight error of the second ranging value is positively generated, and the final ranging value is generated according to the probability model of the line-of-sight signal and the non-line-of-sight signal at k-time, the first ranging value and the update of the second ranging value. By introducing a sliding window to estimate the mean and variance of the non-line-of-sight error and modifying the non-line-of-sight error, the deviation caused by the non-line-of-sight error of the distance estimator can be avoided, and the availability of the distance estimator can be guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
基于交互多模型的非视距误差消除方法
本专利技术涉及动态测距
，尤其涉及一种基于交互多模型的非视距误差消除方法。
技术介绍
到达时间(TimeofArrival，TOA)测距是一种利用无线信号在两个节点间的传播延时来计算两节点间物理距离的测距方法。对于基于TOA的定位系统而言，非视距(NonLineofSight，NLOS)误差的正项偏差是影响定位精度的主要因素。现有技术中，根据待定位节点移动的连续性，可以估计出每一时刻的距离测量和状态向量，利用这些观测量中的信息，实现NLOS误差的消除，而交互多模型(InteractingMultipleModel，IMM)可以很好地建模节点移动过程中信道随时间和空间的演化，IMM分别利用视距(LineofSight，LOS)和NLOS这两个信号模型下的测距值的转移，联合估计出当前时刻的测距值。这两个信号模型分别采用两个并行的卡尔曼滤波器，可以得到较为精确的距离估计。但该算法有一个前提条件，就是需要提前已知NLOS误差的统计数据，例如均值和方差，并且当节点间测量长时间处于NLOS传播时，距离估计器会随较大的NLOS误差而偏离，导致距离估计值不可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于交互多模型的非视距误差消除方法，其特征在于，所述方法包括：分别获取两个平行滤波器针对测距信道中的视距信号和非视距信号的第一测距值和第二测距值，所述两个平行滤波器为卡尔曼滤波器包括视距滤波器和非视距滤波器；采用滑动窗获取所述非视距信号在k时刻之前的D个时刻的观测值，其中，k为离散时间点代表当前时刻，D为大于1的正整数；根据所述观测值估计修正所述第二测距值的非视距误差，生成更新第二测距值；根据所述视距信号和所述非视距信号在k时刻的概率模型、所述第一测距值和所述更新第二测距值生成最终测距值，所述最终测距值为测距过程中消除非视距误差后的真实测距估计。

【技术特征摘要】
1.一种基于交互多模型的非视距误差消除方法，其特征在于，所述方法包括：分别获取两个平行滤波器针对测距信道中的视距信号和非视距信号的第一测距值和第二测距值，所述两个平行滤波器为卡尔曼滤波器包括视距滤波器和非视距滤波器；采用滑动窗获取所述非视距信号在k时刻之前的D个时刻的观测值，其中，k为离散时间点代表当前时刻，D为大于1的正整数；根据所述观测值估计修正所述第二测距值的非视距误差，生成更新第二测距值；根据所述视距信号和所述非视距信号在k时刻的概率模型、所述第一测距值和所述更新第二测距值生成最终测距值，所述最终测距值为测距过程中消除非视距误差后的真实测距估计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于k-1时刻的模型状态和所述模型状态对应的混合概率生成该时刻的交互状态，k-1代表当前时刻的上一时刻。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述模型状态和对应的混合概率计算测距信道中的视距信号和非视距信号的第一测距值和第二测距值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述卡尔曼滤波器在上一时刻滤波过程中的标准因子；根据所述交互状态更新所述标准因子。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述观测值估计修正所述第二测距值的非视距误差，生成更新第二测距值时，所述方法还包括：根据前D个时刻的观测值估...

【专利技术属性】
技术研发人员：田世伟，李广侠，李思明，吕晶，田宇洋，徐荣，戴卫恒，田湘，刘亚宁，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32