物联网中一种低复杂度的参数估计及单站定位算法

• 作者: 孙璐 张瑞 朱亚萍 朱佳佳 相增辉 邓沙
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 物联网 定位 高分辨率估计 矩阵束 非线性拟合
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 无线传感器技术
• 页码范围: 1489-1495
• 页数: 7页
• 分类号: TP393
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2020.10.017

摘要

针对物联网的节点定位问题,本文提出一种低复杂度的参数估计及单站定位算法,包括一种基于矩阵幂的矩阵束(Power-based Matrix Pencil,PMP)算法与非线性拟合(Non-Linear Fitting,NLF)技术.算法利用联合到达时间(Time of Arrival,TOA)/到达角度(Angle of Arrival,AOA)参数估计进行定位运算,通过单个锚节点的测距信息即可完成定位.该算法首先通过矩阵幂运算近似求解接收矩阵的信号子空间,并基于此近似提出PMP算法估计多径AOA,然后利用OFDM子载波的频率分集特性,通过NLF进行TOA的高分辨率估计,有效降低了计算复杂度.仿真结果表明,该算法的时间开销远低于传统的二维矩阵束算法,并且在高带宽和多阵元情况下具有较好的定位性能.