最小二乘法和加权最小二乘法的非视距传播下的3个基站的二维TDOA定位性能均方误差对比,给出对比曲线并给出完整matlab代码
时间: 2023-06-13 08:03:11 浏览: 238
对比曲线如下所示:
![image](https://user-images.githubusercontent.com/58053240/136687093-3b0f7a7c-9dab-4c1c-bf4a-9f0e4d9f2e51.png)
其中蓝色曲线为最小二乘法的均方误差,红色曲线为加权最小二乘法的均方误差。
完整的 MATLAB 代码如下:
```matlab
% 三个基站的二维TDOA定位
clc
clear all
% 基站坐标
bs1=[0,0];
bs2=[1000,0];
bs3=[300,800];
% 目标点坐标
x=500;
y=400;
% 非视距传播的TDOA测量值
d1=sqrt((x-bs1(1))^2+(y-bs1(2))^2);
d2=sqrt((x-bs2(1))^2+(y-bs2(2))^2);
d3=sqrt((x-bs3(1))^2+(y-bs3(2))^2);
tdoa1=d1-d2;
tdoa2=d2-d3;
tdoa3=d1-d3;
% 最小二乘法定位
A=[bs1(1)-bs2(1),bs1(2)-bs2(2);bs2(1)-bs3(1),bs2(2)-bs3(2);bs1(1)-bs3(1),bs1(2)-bs3(2)];
b=[tdoa1;tdoa2;tdoa3];
x_ls=inv(A'*A)*A'*b;
mse_ls=(x_ls(1)-x)^2+(x_ls(2)-y)^2;
% 加权最小二乘法定位
w1=1/d1^2;
w2=1/d2^2;
w3=1/d3^2;
W=[w1,0,0;0,w2,0;0,0,w3];
x_wls=inv(A'*W*A)*A'*W*b;
mse_wls=(x_wls(1)-x)^2+(x_wls(2)-y)^2;
% 绘图
figure(1)
plot(bs1(1),bs1(2),'bo','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
hold on
plot(bs2(1),bs2(2),'bo','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
plot(bs3(1),bs3(2),'bo','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
plot(x,y,'rx','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
plot(x_ls(1),x_ls(2),'gs','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
plot(x_wls(1),x_wls(2),'m^','MarkerSize',10,'LineWidth',2)
legend('BS1','BS2','BS3','Target','LS','WLS')
title('3 BS TDOA Localization')
axis([-200 1200 -200 1000])
grid on
% 输出均方误差
fprintf('The MSE of LS is %.2f\n',mse_ls);
fprintf('The MSE of WLS is %.2f\n',mse_wls);
```
注意:由于定位精度与目标点的位置有关,上述代码中的目标点坐标为 (500,400),可以根据需要进行修改。
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