一种简单有效的TDOA-FDOA-AOA目标定位闭式解

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2018.02.029

西安电子科技大学学报

一种简单有效的TDOA-FDOA-AOA目标定位闭式解

邓兵1;孙正波1;杨乐2

(1. 盲信号处理重点实验室，四川成都 610041;
2. 江南大学物联网工程学院，江苏无锡 214122)

收稿日期:2017-03-26 出版日期:2018-04-20 发布日期:2018-06-06
作者简介:邓兵(1987-)，男，博士，E-mail: dengbing0317@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61172140，61304264)

Efficient closed-form estimator for TDOA-FDOA-AOA localization

DENG Bing1;SUN Zhengbo1;YANG Le2

(1. National Key Lab. of Science and Technology on Blind Signal Processing, Chengdu 610041, China;
2. School of Internet of Things (IoT) Engineering, Jiangnan Univ., Wuxi 214122, China)

Received:2017-03-26 Online:2018-04-20 Published:2018-06-06

摘要/Abstract

摘要：

针对TDOA-FDOA-AOA联合定位中目标状态求解这一难题，提出了一种简单有效的闭式求解算法．首先根据几何关系，通过测量值变换，将与目标位置、速度高度非线性的时差、频差、角度测量方程转换为关于目标状态的线性函数，再利用加权最小二乘估计求得目标状态估计．性能分析及仿真结果证明了所提算法具有较好的定位性能．

关键词: 无源定位, 到达时间差, 到达频率差, 到达角度, 克拉美罗界

Abstract:

This paper proposes a simple and efficient closed-form solution for a moving source localization using the time difference of arrival(TDOA), frequency difference of arrival(FDOA) and angle of arrival(AOA) measurements obtained at spatially distributed moving receivers. The developed method first converts nonlinear TDOA, FDOA and AOA equations into linear ones by the localization geometry relation, and then obtains the final source status estimate using the weighted least squares(WLS) technique. Theoretical analysis and simulations verify the approximate efficiency of the developed positioning technique and its improved performance over the benchmark iterative method.

Key words: passive localization, time difference of arrival(TDOA), frequency difference of arrival(FDOA), angle of arrival(AOA), Cramer-Rao lower bound(CRLB)

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一种简单有效的TDOA-FDOA-AOA目标定位闭式解

Efficient closed-form estimator for TDOA-FDOA-AOA localization

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