基于非线性约束最小二乘的单站定位方法

摘要

本发明公开了一种基于非线性约束最小二乘的单站定位方法，首先根据宏蜂窝信号传播特性构造宏蜂窝单基站的NLOS信号传播模型；然后利用多径信号参数及基站、目标和散射体间位置关系将定位问题转化为非线性约束最小二乘问题；利用LM(Levenberg‑Marquardt)算法求解最小二乘问题；当残差较大时，引入拟牛顿算法，改进LM算法，得到目标估计位置。该方法解决了传统定位算法对基站个数的依赖性问题，利用单基站进行定位，不需要时钟同步，降低了算法的复杂度；同时利用NLOS环境下，多径信号作为定位路径，而非抑制多径，解决了NLOS环境下定位误差大的问题；利用圆环模型增加变量约束条件，提高了最小二乘算法有效性，实现了宏蜂窝单站定位20‑30米的定位精度。