几种基于测距的定位机制原理

2 2
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x1 x y1 y
TDOA定位的特点和应用场合
TDOA机制避免了基站和待定位 信号源之间的同步，适用于非配 合式定位应用，如无源雷达等
AOA定位原理及其特点
E
x, y
F 1
r
r1 sin 1
D
r2 E
2
x xi ri cos i
x2 , y2
10.0 mm x 10.0 mm
BS2
x1 , y1
1
y yi ri sin i
BS1
r1 cos1
r2 cos 2
相比基于TOA、TDOA等基于时间测量的定位机制，AOA 机制不需要时间同步，且实现同维度的定位任务需要的基 站（参考节点）数量最少，例如二维平面定位只需要两个 基站，但是接收待定位信号的基站（参考节点）必须具备 天线阵列 ，通常和TOA机制联合使用，以提高定位精度
几种基于测距的定位机制原理及其特点
• 常见的无源定位机制有：TOA 、TDOA、 AOA、 RSSI等
• 这些定位机制都是将其观测量，如到达时间 （TOA）、到达时间差（TDOA）、到达角度 （AOA）、接收信号强度（RSSI）等转换为距离 （在误差影响下为伪距），再根据具体的几何关 系进行求解，所以都可以归为基于测距的定位机 制。
TOA定位原理
x1 , y1
BS1
r1
E
x, y r2
BS2
x2 , y2
ri ti t0 c
ri xi x yi y
2 2 2
r3
x3 , y3
BS3
c为光速
TOA定位的特点和应用场合
TOA机制在系统时间 精确同步条件下可获 得较高的定位精度， 多用于配合式的定位 场合，如蜂窝网移动 台、传感器网络节点 的定位
TDOA定位原理
ri1 ti t0 c t1 t0 c ti t1 c
E
x2 , y2
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r2
x1 , y1 BS1
r1
r3
BS3
2 ri1 ri 2 r12
x3 , y3
xi x yi y
RSSI定位原理及其特点
典型的无线信道模型：
d Pd P0 10n log d0
Pd 基站接收到的信号强度
距离辐射源 d0 处的信号强度 P 0
n 信道衰减系数
RSSI定位特点及应用场合
一般的射频芯片都具有 RSSI测量功能，故 RSSI机制实施简便，但 易受信道和噪声影响， 在远距离定位时测距误 差较大，多用于小范围 （如室内）定位。