舒月月,,
周牧,
李勇,
李泽
重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室 ??重庆 ??400065
基金项目:国家自然科学基金(61771083, 61704015)，****和创新团队发展计划(IRT1299)，重庆市基础科学与前沿技术研究项目(cstc2017jcyjAX0380, cstc2015jcyjBX0065)，重庆市高校优秀成果转化资助项目(KJZH17117)
详细信息
作者简介:田增山：男，1968年生，教授，博士生导师，主要研究方向为移动通信、个人通信、GPS及蜂窝网定位技术等
舒月月：女，1992年生，硕士生，研究方向为蜂窝网室内外定位技术、WiFi室内定位技术
周牧：男，1984年生，教授，主要研究方向为无线定位技术、机器学习与人工智能、凸优化理论
李勇：女，1994年生，硕士生，研究方向为WiFi室内定位跟踪技术、蜂窝网室内外定位技术
李泽：男，1991年生，博士生，研究方向为无线定位技术、机器学习
通讯作者:舒月月 shuyueyue6@163.com
中图分类号:TN929.5计量
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出版历程
收稿日期:2017-12-22
修回日期:2018-06-11
网络出版日期:2018-07-30
刊出日期:2018-10-01
Single Base Station Localization Algorithm Based on B-LM Ring of Scattering Model Using NLOS Information
Zengshan TIAN,Yueyue SHU,,
Mu ZHOU,
Yong LI,
Ze LI
Chongqing Key Laboratory of Mobile Communication Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61771083, 61704015), The Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University (IRT1299), The Fundamental Science and Frontier Technology Research Project of Chongqing (cstc2017jcyjAX0380, cstc2015jcyjBX0065), The University Outstanding Achievement Transformation Project of Chongqing (KJZH17117)
摘要
摘要:针对当前室外蜂窝网多基站定位需要基站之间时间同步、数据同步的要求，以及NLOS环境造成的非服务区基站的信号可测性问题，该文提出基于B-LM圆环模型的NLOS信息约束单基站定位算法。首先根据散射体、目标和基站间的几何位置关系以及NLOS多路径信息构建定位方程，然后将定位方程转化为最小二乘优化问题，之后基于LM算法海森矩阵修正思想和拟牛顿2阶偏导构造思想提出B-LM算法，保证算法收敛于最优解，以得到目标位置。仿真结果表明，所提单基站定位算法能在宏蜂窝NLOS环境实现较高的定位精度。
关键词:单基站定位/
非视距/
圆环模型/
B-LM算法/
最小二乘算法
Abstract:Considering the requirements of time and data synchronization in multi-BS (Base Station) positioning in the current outdoor cellular network and the problem of signals’ detectability in area without service BS due to NLOS (Non-Line-Of-Sight) environment, a single base station localization algorithm based on B-LM (Broyden Fletcher Goldfarb Shanno-Levenberg Marquard) ring of scattering model using NLOS information is proposed. Firstly, the localization objective equation is constructed according to the geometric positions of the scatterers, the target, the base station and the NLOS multipath information. Then, the localization equation is transformed into the least square optimization problem. Finally, the B-LM algorithm based on Hessian matrix modification methodology in LM algorithm and the construction of second order partial derivative in quasi-Newton algorithm is proposed, which ensures the localization algorithm converges to the optimal solutions to obtain the target’s location. The simulation results show that the proposed single base station localization algorithm can achieve a high positioning accuracy in the NLOS environment for macrocell.
Key words:Single base station localization/
Non-Line-Of-Sight (NLOS)/
Ring of scattering model/
B-LM algorithm/
Least square algorithm
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