混合环境下RSS动态定位方法:一种解决视距与非视距问题的新途径

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"本文介绍了一种在视距与非视距混合环境下的RSS定位方法,旨在提高无线定位的精度。该方法由郭青和柯炜提出,采用混合高斯模型来处理视距和非视距传播的影响,并利用动态期望最大算法(Dynamic Expectation Maximization, DEM)实时调整模型参数以适应环境变化。此外,为了考虑实际定位中的几何关系对精度的影响,文中还提出了基于最佳几何精度衰减因子(Geometric Dilution of Precision, GDOP)的测试点选择策略。通过仿真实验验证,该方法在混合环境下表现出高定位精度和对环境动态变化的适应性。" 详细说明: 1. **视距与非视距混合环境**:在无线通信中,视距(Line-of-Sight, LOS)传播是指信号直接从发射端传到接收端,而非视距(Non-Line-of-Sight, NLOS)传播则涉及信号通过障碍物反射、散射等过程。在实际环境中,这两种情况同时存在,对定位精度造成影响。 2. **RSS定位**:基于接收信号强度的定位方法,通过测量信号从发射源到接收点的衰减来估计距离,进而确定位置。RSS与距离之间的关系通常是非线性的,受多种因素影响,如路径损耗、多径效应等。 3. **混合高斯模型**:此方法采用混合高斯模型来同时模拟视距和非视距传播的影响。高斯模型是一种统计建模手段,可以有效地表示数据的分布特征。在混合环境中,这种模型能更好地捕捉信号强度的复杂变化。 4. **动态期望最大算法(DEM)**:这是一种用于参数估计的迭代算法,适用于处理非完整数据或隐藏变量的情况。在这里,DEM用于实时更新模型参数,以适应环境的变化,从而提高定位的准确性。 5. **几何精度衰减因子(GDOP)**:GDOP是衡量定位系统几何结构对定位精度影响的指标。选择具有低GDOP的测试点可以优化定位系统的几何布局,从而提高定位精度。 6. **仿真实验**:通过仿真验证了该方法的有效性,表明它在视距与非视距混合环境下能提供高定位精度,且具备应对环境动态变化的能力。 该研究对于改进无线定位技术,特别是在城市复杂环境中的应用,具有重要的理论和实践意义。通过结合混合高斯模型和动态参数调整,以及考虑实际环境中的几何布局,为无线定位提供了更可靠和灵活的解决方案。