到达时间(time of arrival,TOA)的测距易受多径干扰的影响而产生较大的系统误差,造成室内定位时精度变差。针对上述问题,首先分析了TOA定位中系统误差的产生及特点,而后提出一种基于粒子群优化的定位算法。算法利用测距值与所求解位置的空间约束关系建立求解域,而后应用粒子群算法求解,并通过建立关于系统误差的罚函数和适应度函数实现误差修正,并减小粒子搜索空间,加快算法收敛速度。实验表明,利用本文描述的定位算法,可以有效抑制室内定位中测距产生的系统误差,定位精度得到明显提高。
基于CSS(Chirp Spread Spectrum,线性调频扩频)技术的无线测距是基于TOA(time of arrival,到达时间)的测距方法,在室内应用中,存在较多的NLOS(Non-Line of Sight,非视距)干扰,因此测距精度低。针对这个问题,对传统卡尔曼滤波进行改进,将NLOS误差加入状态向量进行估计,进行两步卡尔曼滤波,从而抑制NLOS误差对测距的影响。考虑到LOS(Line of Sight,视距)和NLOS并存的情况,对两步卡尔曼滤波算法进行改进,在第二步滤波中对NLOS误差鉴别和滤波处理部分做出改进,并应用到测距系统中。实验表明,利用该测距优化方法,TOA测距的精度和抗干扰能力得到了明显的提高。
