【摘 要】
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当前室外定位技术对人们的应用价值越来越突出,例如室外导航、无人驾驶等都需要位置信息。然而,在室内环境中,由于建筑物对卫星信号的遮挡,在室外应用较多的卫星定位系统的性能大大降低。此外,在非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）的传播环境中,应用较多的直达波定位算法的精度大打折扣。鉴于此,研究室内NLOS环境下的定位技术显得非常必要。为实现这个目标,本文将NLOS传播路径信息作为有利条件
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当前室外定位技术对人们的应用价值越来越突出,例如室外导航、无人驾驶等都需要位置信息。然而,在室内环境中,由于建筑物对卫星信号的遮挡,在室外应用较多的卫星定位系统的性能大大降低。此外,在非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）的传播环境中,应用较多的直达波定位算法的精度大打折扣。鉴于此,研究室内NLOS环境下的定位技术显得非常必要。为实现这个目标,本文将NLOS传播路径信息作为有利条件,提出了一种室内NLOS环境下的定位算法。该方法利用丰富的散射体位置信息,并且能够克服多基站带来的时间同步问题。本文的主要研究内容如下:首先,根据室内NLOS环境下单基站通信中无线信号的传播特点,利用反射路径的到达角（Angle of Arrival,AOA）确定散射体位置的模糊范围,在此约束条件下搜索散射体位置;其次针对现实无线网络中存在的相位误差问题,本文利用多径信号之间的相对飞行时间（Time of Flight,TOF）进行定位;为了实现多径辅助定位且不使用离开角（Angel of Departure,AOD）,选定一条由单基站发射由散射体反射到目标路径的TOF作为参考,其它路径的TOF与其做差分以构造差分TOF,从而消除由于收发端不同步造成的相位误差;接着利用差分TOF构造非线性定位目标方程,进一步将此方程转换为非线性最小二乘优化问题。然后,为了精确地对目标进行定位,本文首先利用遗传算法（Genetic Algorithm,GA）对目标位置进行初步定位;然后采用修正的高斯牛顿（Gauss-Newton,G-N）算法进行二次精确定位;最后通过仿射传播聚类（Affine Propagation Clustering,APC）算法剔除误差较大的位置点,将最终收敛的迭代结果作为目标位置。最后,为了验证所提算法,首先利用Matlab进行数据处理与仿真,仿真结果表明该算法可以有效地对目标进行定位。在此基础上,为了在更加接近于真实的环境下验证该算法的性能,本文采用RECOME公司的Wireless In Site软件对所提算法进行仿真验证,实验结果表明:在室内不存在视距（Line-of-Sight,LOS）信号且只有单站基站的条件下,该算法可以实现较高的定位精度。
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