本發(fā)明的實(shí)施例涉及確定移動(dòng)電子設(shè)備的位置的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在iot（物聯(lián)網(wǎng)）和許多其它位置相關(guān)應(yīng)用中，要求基礎(chǔ)設(shè)施能夠估計(jì)一個(gè)或多個(gè)無(wú)線對(duì)象或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。在典型的位置估計(jì)系統(tǒng)中，存在多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)（其位置是已知的）以及一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)或微粒（mote）（其位置是要估計(jì)的）。

為了估計(jì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，需要通過(guò)由目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的無(wú)線電發(fā)射和由參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的接收或者相反方向來(lái)測(cè)量表征目標(biāo)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于參考節(jié)點(diǎn)的位置測(cè)定信息的某些度量（諸如距離或角度）。

本文將為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)而大部分考慮其中目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線電發(fā)射（其被網(wǎng)關(guān)（參考節(jié)點(diǎn)）接收到，分組的到達(dá)時(shí)間（toa）被加時(shí)間戳）的情況。然而，必須理解的是本發(fā)明還以適當(dāng)?shù)男薷倪m用于其中多個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)送同時(shí)的分組或者在確定的時(shí)間序列中的分組（其被目標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到，該目標(biāo)節(jié)點(diǎn)基于所述分組的toa的知識(shí)來(lái)確定其自己的位置）的情況。

并且，以下描述對(duì)其中在2維平面中確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置的本發(fā)明的示例進(jìn)行描述。雖然很重要，但本申請(qǐng)并非限制性的，并且本發(fā)明也包括其中在3維空間中對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位的變體。

如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知的，如果所有網(wǎng)關(guān)是同步的，但目標(biāo)節(jié)點(diǎn)不是，則可以使用tdoa（到達(dá)時(shí)間差）方法來(lái)計(jì)算位置?？梢酝ㄟ^(guò)gps或其它同步機(jī)制來(lái)使網(wǎng)關(guān)同步。tdoa方法一般地涉及到確定同一分組發(fā)射到兩個(gè)不同網(wǎng)關(guān)的到達(dá)時(shí)間之間的差，該到達(dá)時(shí)間之間的差通過(guò)已知傳播速度而與從發(fā)射節(jié)點(diǎn)到兩個(gè)網(wǎng)關(guān)的距離的差有關(guān)。

同樣如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知的，多路徑延遲的存在可以對(duì)toa和tdoa的測(cè)量結(jié)果引入嚴(yán)重的變化和偏置，這導(dǎo)致位置準(zhǔn)確度的嚴(yán)重劣化。在室內(nèi)或室外的實(shí)際環(huán)境中，最有可能的是某些或所有網(wǎng)關(guān)可能遭受一定水平的多路徑傳輸延遲。網(wǎng)關(guān)中的某些可能遭受比其它網(wǎng)關(guān)更嚴(yán)重的多路徑延遲擴(kuò)展也是相當(dāng)可能的。類似于其它信道相關(guān)現(xiàn)象，到達(dá)時(shí)間上的多路徑誘發(fā)的偏置難以建模和估計(jì)。

定位估計(jì)系統(tǒng)一般地可以分成兩類，即基于測(cè)距和距離無(wú)關(guān)方法。tdoa基于測(cè)距的定位被廣泛地用來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的位置準(zhǔn)確度。所有網(wǎng)關(guān)被假設(shè)為是同步的，無(wú)論是通過(guò)gps還是其它同步化機(jī)制，然而，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)不需要被同步到網(wǎng)關(guān)。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)射分組，所述分組被網(wǎng)關(guān)接收到并加時(shí)間戳以便每個(gè)接收網(wǎng)關(guān)或天線獲得toa值。

如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知的，需要來(lái)自三個(gè)不同接收網(wǎng)關(guān)的至少兩個(gè)tdoa以便產(chǎn)生目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置的唯一估計(jì)。在某些情況下，可存在兩個(gè)可能的估計(jì)，并且可能需要來(lái)自第四網(wǎng)關(guān)的另外的toa以便獲得目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的最終估計(jì)。當(dāng)可用網(wǎng)關(guān)的數(shù)目大于三個(gè)時(shí)，問(wèn)題變成超定問(wèn)題。存在專注于用以處理該問(wèn)題的不同方法的許多學(xué)術(shù)研究論文以及專利，包括最大似然算法、最小均方差算法、加權(quán)最小均方差算法、最小中值誤差算法等。還存在關(guān)于從沒(méi)有多路徑延遲的其它網(wǎng)關(guān)識(shí)別具有多路徑延遲的網(wǎng)關(guān)的某些研究。在本發(fā)明中提出的系統(tǒng)和方法落入多路徑延遲網(wǎng)關(guān)被識(shí)別并被去除的情況下的組合“最小中值誤差”和“最小均方差”算法的一般范疇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的位置估計(jì)和對(duì)多路徑的免疫性的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還包括一種用以從位置算法中識(shí)別并去除具有最嚴(yán)重延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)以實(shí)現(xiàn)甚至更好的準(zhǔn)確度的方法。

本發(fā)明提出了一種用以根據(jù)最小中值誤差準(zhǔn)則來(lái)計(jì)算位置估計(jì)的新型系統(tǒng)和程序。其還介紹了一種用以針對(duì)每個(gè)網(wǎng)關(guān)計(jì)算toa變化的技術(shù)和用以識(shí)別并去除具有最嚴(yán)重多路徑延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)的方案，使得只有沒(méi)有或具有較不嚴(yán)重的多路徑延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)在位置計(jì)算中被用來(lái)實(shí)現(xiàn)改善的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明還提出了一種用于將toa與rssi（接收信號(hào)強(qiáng)度指示）和snr（信噪比）元數(shù)據(jù)融合以相比于純基于toa方法而言改善位置準(zhǔn)確度的有效方案。具體地，通過(guò)檢查對(duì)應(yīng)rssi和snr元數(shù)據(jù)來(lái)判斷每個(gè)toa測(cè)量結(jié)果的可靠性。toa測(cè)量結(jié)果將在對(duì)應(yīng)rssi和snr在某個(gè)閾值值以上時(shí)被用于tdoa計(jì)算。

此外，本發(fā)明提出了一種用以緩解來(lái)自多路徑延遲擴(kuò)展的toa中的偏置的新型方法。本發(fā)明提出了一種用以補(bǔ)償源自于一個(gè)或兩個(gè)toa中的偏置的tdoa中的偏置的新型方法。

本發(fā)明還提出了一種用以適應(yīng)性地選擇或組合根據(jù)最小中值誤差方法和加權(quán)最小均方差方法的位置估計(jì)以在各種多路徑信道條件下實(shí)現(xiàn)改善的準(zhǔn)確度的新型技術(shù)。

本發(fā)明提出了一種用以利用擴(kuò)展的最小中值誤差算法且通過(guò)有效地識(shí)別并去除具有最顯著多路徑延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)、使得只有不具有多路徑或者具有最小多路徑延遲的網(wǎng)關(guān)被用于位置估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健且準(zhǔn)確的位置估計(jì)的系統(tǒng)和方法。

附圖說(shuō)明

●圖1a以示意性的簡(jiǎn)化方式圖示出定位過(guò)程，多個(gè)同步網(wǎng)關(guān)通過(guò)其接收由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的定位分組，并借助于解算器來(lái)確定所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置，所述解算器處理分組以及其它元數(shù)據(jù)（諸如rssi和snr）在每個(gè)網(wǎng)關(guān)處的到達(dá)時(shí)間。

●圖1b為了完整起見(jiàn)而圖示出其中網(wǎng)關(guān)向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)射同時(shí)的、我們的時(shí)間相關(guān)的定位分組的補(bǔ)充情況，所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)基于所述分組的toa來(lái)確定其自己的位置。

●圖2a和2b用流程圖來(lái)表示本發(fā)明方法的可能實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

參考圖1a，我們將假設(shè)總共n個(gè)網(wǎng)關(guān)120a-g接收到由目標(biāo)節(jié)點(diǎn)110發(fā)射的定位分組135和針對(duì)每個(gè)網(wǎng)關(guān)處的每次接收的測(cè)量結(jié)果m，該測(cè)量結(jié)果m包括信號(hào)的到達(dá)時(shí)間（toa），并且優(yōu)選地還包括用于接收分組的接收信號(hào)強(qiáng)度（rssi）和/或信噪比（snr）的指示。雖然toa是時(shí)間的測(cè)量結(jié)果，但是基于飛行時(shí)間乘以已知傳播速度等于飛行距離的事實(shí)，我們?cè)谶@里在不失一般性的情況下將其視為距離。

假設(shè)網(wǎng)關(guān)120a-g靠公共的時(shí)間參考運(yùn)行，所述公共的時(shí)間參考是通過(guò)交換適當(dāng)?shù)耐交?40或者通過(guò)參考外部時(shí)間參考（例如從地理定位衛(wèi)星接收到的信號(hào)）而獲得的。如上所述，提供同步化參考的多個(gè)方法在本領(lǐng)域中是已知的，并且本發(fā)明包含其中的全部。明確地意圖在于本發(fā)明可以基于線性調(diào)頻脈沖調(diào)制信號(hào)的同步測(cè)距交換，如以本申請(qǐng)人的名義通過(guò)wo2014124785公開(kāi)的。

包括toa值以及rssi和snr的測(cè)量結(jié)果m被饋送到解算器單元160，該解算器單元160將其用來(lái)確定移動(dòng)點(diǎn)的位置。解算器單元在本示例中被表示為不同于網(wǎng)關(guān)12a-g，但是其也可以是一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)的部分，而不脫離本發(fā)明的范圍。

使用多個(gè)天線和多個(gè)發(fā)射以便通過(guò)多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)改善的準(zhǔn)確度是相當(dāng)常見(jiàn)的。這對(duì)于在本發(fā)明中提出的具有較嚴(yán)重多路徑延遲的網(wǎng)關(guān)的識(shí)別和去除而言也是重要的。然而，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化表達(dá)，以下數(shù)學(xué)處理僅考慮其中每個(gè)網(wǎng)關(guān)具有單個(gè)接收天線且目標(biāo)節(jié)點(diǎn)僅發(fā)射一個(gè)分組的情況?？梢匀菀椎貙⑵鋽U(kuò)展至多天線和多發(fā)射的情況?；诖?，我們可以如下概述定位任務(wù)。

表示具有已知位置的第i個(gè)網(wǎng)關(guān)，是在網(wǎng)關(guān)處測(cè)量的分組到達(dá)時(shí)間。首先，選擇具有最小toa的網(wǎng)關(guān)作為參考網(wǎng)關(guān)，表示為。

令表示網(wǎng)關(guān)與參考網(wǎng)關(guān)之間的到達(dá)時(shí)間差。tdoa是如下從toa測(cè)量結(jié)果獲得的，

。

優(yōu)選地，本發(fā)明方法的第一步驟是toa濾波和去除，其中，具有其對(duì)應(yīng)rssi和/或snr在確定閾值值以下的toa將被視為不可靠（可能具有更大的誤差）估計(jì)，并且將不會(huì)被包括為用于tdoa計(jì)算。

令為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置；我們?nèi)缓缶哂幸韵碌仁剑?/p>

。

針對(duì)位置估計(jì)，的殘余誤差被定義為：

。

最小均方解是點(diǎn)，其使所有（二次）殘余誤差項(xiàng)的和或如下面定義的成本函數(shù)最小化

。

然而，最小平方解在有離群值樣本的情況下具有不良性能，其對(duì)應(yīng)于其中某些網(wǎng)關(guān)具有比其余網(wǎng)關(guān)更嚴(yán)重得多的多路徑延遲擴(kuò)展的情況。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，用擴(kuò)展最小中值（elm）誤差法的變體來(lái)估計(jì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)110的位置以改善在有離群值的情況下的穩(wěn)健性。

具體地，所有tdoa殘余誤差項(xiàng)將被按照升序排序。不同于尋找使中值點(diǎn)tdoa殘余誤差最小化的解的常規(guī)最小中值法，本方法尋找使從經(jīng)排序的列表中的第一項(xiàng)至中值點(diǎn)的tdoa殘余誤差的和最小化的解。

雖然上述方法將使得算法更加穩(wěn)健且沒(méi)有離群值樣本的干擾，但本發(fā)明優(yōu)選地還包括用以搜索用于elm方法的最佳解的高效方式，如將進(jìn)一步詳述的。

優(yōu)選地，本發(fā)明還包括用以識(shí)別并去除具有最嚴(yán)重多路徑延遲的網(wǎng)關(guān)的步驟，以進(jìn)一步改善性能。

位置估計(jì)主要是基于從toa對(duì)計(jì)算的tdoa，優(yōu)選地在通過(guò)檢查對(duì)應(yīng)rssi和snr而將toa從tdoa計(jì)算中去除之后，如上所述。

在有利變體中，本發(fā)明還包括用以緩解不同網(wǎng)關(guān)上的不同多路徑延遲擴(kuò)展所引入的誤差的步驟。每個(gè)tdoa被計(jì)算為來(lái)自兩個(gè)不同網(wǎng)關(guān)的一對(duì)toa的差。當(dāng)超過(guò)一對(duì)toa可用時(shí)，例如在多個(gè)接收天線或多個(gè)分組發(fā)射的情況下，將存在關(guān)于同一位置處的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的一列tdoa。用以處理此多樣性的簡(jiǎn)單方法將計(jì)算tdoa的整個(gè)列表的平均值（或加權(quán)平均值），并且將其用作用于位置計(jì)算的單個(gè)tdoa。

優(yōu)選地，本發(fā)明首先確定被用來(lái)計(jì)算tdoa的兩個(gè)toa中的哪一個(gè)具有更大的toa偏差。當(dāng)存在多個(gè)接收天線時(shí)，可以計(jì)算toa偏差，因?yàn)閷⒋嬖趤?lái)自單個(gè)分組發(fā)射的關(guān)于同一網(wǎng)關(guān)的多個(gè)toa。更大的toa偏差最有可能與更大的多路徑延遲擴(kuò)展有關(guān)，因此有更大的偏置。通過(guò)知道toa中的哪一個(gè)具有更大的偏置，本發(fā)明的方法確定對(duì)應(yīng)的tdoa是具有正的還是負(fù)的凈偏置。本發(fā)明然后按照降序?qū)doa的整個(gè)列表排序，并且用整個(gè)經(jīng)排序的tdoa列表的一段來(lái)獲得被用于位置計(jì)算的最終tdoa以實(shí)現(xiàn)平均。通過(guò)使中心位置移位并改變求平均區(qū)段的長(zhǎng)度，可以補(bǔ)償或緩解tdoa中的凈正或負(fù)多路徑偏置。

本發(fā)明還包括用以根據(jù)從不同網(wǎng)關(guān)遭受的多路徑信道類型而適應(yīng)性地選擇或組合來(lái)自elm和來(lái)自典型最小均方差法的結(jié)果的步驟。已發(fā)現(xiàn)，即使當(dāng)所有網(wǎng)關(guān)都具有相當(dāng)水平的多路徑延遲時(shí)，本發(fā)明的算法也比最小平方法顯著更好地工作。

現(xiàn)在將參考圖2a-2b來(lái)描述本發(fā)明方法的步驟：

圖2a圖示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的用已修改elm算法來(lái)確定位置的方法。最初（步驟200），從n個(gè)網(wǎng)關(guān)的池中選擇3網(wǎng)關(guān)集合的組合。具有已知位置的3網(wǎng)關(guān)集合允許優(yōu)選地在去除不可靠toa之后基于足以用于在兩個(gè)維度上確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置的其統(tǒng)計(jì)偏差來(lái)計(jì)算兩個(gè)獨(dú)立的tdoa值（步驟204）。在多天線或多分組發(fā)射的情況下，可以獲得兩列tdoa。識(shí)別每個(gè)tdoa列表中的凈正或負(fù)多路徑偏置，并且如前所述地執(zhí)行用以緩解或補(bǔ)償偏置的操作（步驟208）。此后，產(chǎn)生沒(méi)有或具有減小的偏置的兩個(gè)tdoa。由此，其為簡(jiǎn)單的3網(wǎng)關(guān)tdoa位置問(wèn)題，其中，可以通過(guò)如上所述地直接求解兩個(gè)雙曲線方程來(lái)實(shí)現(xiàn)位置估計(jì)。一般地，此過(guò)程可以提供兩個(gè)、一個(gè)解或無(wú)解（步驟210）。

在3d導(dǎo)航的一般情況下，單獨(dú)的三個(gè)網(wǎng)關(guān)不足以確定位置。本發(fā)明的方法通過(guò)增加每個(gè)所考慮組合中的網(wǎng)關(guān)數(shù)從而針對(duì)每個(gè)組合具有可解問(wèn)題或者通過(guò)使用附加信息（例如節(jié)點(diǎn)110的位置或測(cè)距消息135被發(fā)送的時(shí)間的部分知識(shí)）而仍適用。

如果3網(wǎng)關(guān)問(wèn)題給出兩個(gè)解，則可以用多個(gè)手段來(lái)去除一個(gè)網(wǎng)關(guān)（步驟220），例如最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^(guò)檢查用于第四或更多額外網(wǎng)關(guān)的tdoa或tdoa殘數(shù)，或者通過(guò)與先前已知的位置相比較。在某些情況下，toa上的誤差可能如此嚴(yán)重，以致于根本不存在有效的解。到目前為止，沒(méi)有產(chǎn)生或者產(chǎn)生一個(gè)有效的基于3網(wǎng)關(guān)的位置估計(jì)。

如果存在來(lái)自步驟220的有效的3網(wǎng)關(guān)解（測(cè)試（230）），則算法計(jì)算tdoa殘余誤差的所有組合并將其按照升序排序。

根據(jù)經(jīng)排序的tdoa殘余誤差列表，本發(fā)明計(jì)算（步驟240）直到中值點(diǎn)殘余誤差，其是經(jīng)排序列表中的第一項(xiàng)（最小殘余誤差項(xiàng)）到中值點(diǎn)項(xiàng)的和。

并且在步驟240中，本發(fā)明的方法計(jì)算超中值誤差，其是直到中值點(diǎn)誤差加上經(jīng)排序列表中的進(jìn)一步向上的確定數(shù)目的項(xiàng)。

并且，在步驟240中，本發(fā)明的方法計(jì)算平均（所有點(diǎn)）誤差，其是經(jīng)排序列表中的所有tdoa殘余誤差的和。此外，該加和可排除具有最重大tdoa殘余誤差的確定數(shù)目的項(xiàng)以排除某些離群值。

此外，直到中值、超中值和平均殘余誤差加和被除以加和項(xiàng)的對(duì)應(yīng)數(shù)目以分別地獲得平均tdoa殘余誤差。

稍后將需要3網(wǎng)關(guān)解和對(duì)應(yīng)的直到中值、超中值和均方差并將它們存儲(chǔ)在候選列表或另一適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中（步驟255）。

針對(duì)來(lái)自池的3個(gè)網(wǎng)關(guān)的所有可能組合重復(fù)步驟200-250（以判定260終止的環(huán)路）。這將創(chuàng)建由所有基于3網(wǎng)關(guān)的位置估計(jì)組成的候選列表。然后，算法基于tdoa殘余誤差而從候選列表中估計(jì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。在此步驟的可能實(shí)現(xiàn)中，該位置可以是具有最小直到中值誤差或者具有最小超中值誤差或者具有最小平均誤差的解。用以判定3個(gè)可能解中的哪一個(gè)將是elm位置輸出的程序可以是基于針對(duì)3個(gè)可能解的總體tdoa殘余誤差的檢查。

圖2b圖示出較高層級(jí)的位置確定的過(guò)程。最初（步驟310），針對(duì)每個(gè)網(wǎng)關(guān)計(jì)算toa變化。toa變化將被用于如在320和330中的多路徑網(wǎng)關(guān)的識(shí)別和去除。

稍后（步驟290），系統(tǒng)通過(guò)使用例如在圖2a中描述的步驟來(lái)確定elm解，并且如前所述地基于tdoa殘余誤差來(lái)選擇最佳elm位置估計(jì)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括在elm下的用以確定多路徑延遲是否存在和哪些網(wǎng)關(guān)最受到多路徑延遲的影響的步驟（步驟320）。檢測(cè)網(wǎng)關(guān)中的多路徑的可能方式是將來(lái)自每個(gè)網(wǎng)關(guān)的toa變化與給定閾值相比較。

被識(shí)別為具有過(guò)分的多路徑延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)被從活動(dòng)網(wǎng)關(guān)列表去除（步驟330），并且再次地估計(jì)elm位置（步驟295）。優(yōu)選地，算法將在活動(dòng)網(wǎng)關(guān)列表中保持至少最小數(shù)目的網(wǎng)關(guān)（通常是4個(gè)）。

本發(fā)明的方法還包括基于針對(duì)某些閾值值進(jìn)行的對(duì)應(yīng)rssi和snr的檢查而從tdoa計(jì)算去除不可靠的toa。

本發(fā)明還包括用以緩解或補(bǔ)償源自于來(lái)自不同網(wǎng)關(guān)的toa中的不同多路徑延遲擴(kuò)展的tdoa中的偏置的方法。

優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括步驟340，其中，通過(guò)檢查來(lái)自每個(gè)網(wǎng)關(guān)的toa變化，進(jìn)行是否要執(zhí)行最小均方（lms）確定以改善位置準(zhǔn)確度的判定。一般地，lms確定可以在跨所有活動(dòng)網(wǎng)關(guān)的toa變化都具有相當(dāng)?shù)闹?、即所有網(wǎng)關(guān)具有相當(dāng)?shù)亩嗦窂窖舆t擴(kuò)展時(shí)導(dǎo)致良好性能。如果340中的判定是是（yes），則在360中使用所有可用網(wǎng)關(guān)來(lái)執(zhí)行l(wèi)ms確定。

優(yōu)選地，在其中網(wǎng)關(guān)天線和微粒的高度明顯不同的情況下，基于2d的方法將由于在2d坐標(biāo)系中使用在3d坐標(biāo)系中測(cè)量的toa而招致位置誤差。如果微粒的高度通過(guò)其它設(shè)備是已知的，例如氣壓測(cè)量，則本發(fā)明包括一種用以補(bǔ)償源自于網(wǎng)關(guān)和微粒之間的高度差的toa測(cè)量結(jié)果偏置的方法。

此外，本發(fā)明包括一種用以使用已知網(wǎng)關(guān)和微粒的高度信息以及所估計(jì)的微粒位置來(lái)補(bǔ)償toa測(cè)量結(jié)果中的偏置以在沒(méi)有或具有減小的來(lái)自高度差的偏置的情況下實(shí)現(xiàn)改善的位置估計(jì)的遞歸方法。

最終，算法選擇elm解或lms解或者其組合（步驟365）并輸出最終位置。到目前為止，獲得了基于一個(gè)或多個(gè)分組進(jìn)行的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置的單次估計(jì)。在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更多連續(xù)發(fā)射的情況下，可以產(chǎn)生目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置的更多連續(xù)單次elm估計(jì)。所有這些單次估計(jì)可以被饋送到跟蹤算法，例如卡爾曼濾波器370或另一適當(dāng)算法，以跟蹤目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)或如果目標(biāo)節(jié)點(diǎn)正保持在靜態(tài)的話改善位置準(zhǔn)確度。

模擬已顯示系統(tǒng)可以針對(duì)遭受各種多路徑延遲擴(kuò)展的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健且高效的位置估計(jì)。在所有網(wǎng)關(guān)都具有相同或接近水平的延遲擴(kuò)展的情況下，算法顯示為是穩(wěn)定的，并產(chǎn)生至少與常規(guī)lms方法相同的準(zhǔn)確度。系統(tǒng)解決了2d位置估計(jì)問(wèn)題，但是該思想可以被容易地?cái)U(kuò)展至處理3d位置估計(jì)。

本發(fā)明中的系統(tǒng)和方法在有跨不同接收網(wǎng)關(guān)的大但不均勻的多路徑延遲擴(kuò)展的情況下輸送比最小均方法好得多的位置準(zhǔn)確度。擴(kuò)展的最小中值算法以低復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)了良好的性能。與唯一嚴(yán)重多路徑延遲的網(wǎng)關(guān)識(shí)別和去除技術(shù)、用以去除不可靠toa的toa與rssi和snr的融合方法以及用以緩解和補(bǔ)償tdoa計(jì)算中的多路徑偏置的方法組合，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了甚至比簡(jiǎn)單的最小中值平方和最小均方法更好的性能。