Performance Evaluation of 5G-NR Positioning Accuracy Using Time Difference of Arrival Method

2021 ◽  
Author(s):  
Ivo Muursepp ◽  
Marika Kulmar ◽  
Osama Elghary ◽  
Muhammad Mahtab Alam ◽  
Tao Chen ◽  
...  
Keyword(s):  
Performance Evaluation ◽  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Positioning Accuracy

scholarly journals A time difference of arrival/angle of arrival fusion algorithm with steepest descent algorithm for indoor non-line-of-sight locationing

2019 ◽  
Vol 15 (9) ◽  
pp. 155014771986035 ◽  
Author(s):  
Chong Shen ◽  
Chengxiao Wang ◽  
Kun Zhang ◽  
Xianpeng Wang ◽  
Jing Liu
Keyword(s):  
Steepest Descent ◽  
Time Difference ◽  
Line Of Sight ◽  
Angle Of Arrival ◽  
Fusion Algorithm ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Positioning Accuracy ◽  
Descent Algorithm ◽  
Steepest Descent Algorithm ◽  
Non Line Of Sight

In complex indoor propagation environment, the non-line-of-sight error caused by various obstacles brings great error to node positioning. Choosing the appropriate signal transmission methods is important to improve node indoor positioning accuracy. In this research, ultra-wideband technology, as baseband with high theoretical positioning accuracy and real-time performance, is implemented to transmit indoor signals. The proposed fusion algorithm with ultra-wideband baseband takes advantages from both time difference of arrival and angle of arrival algorithms, combined through the steepest descent algorithm. The non-line-of-sight signal estimation error is iteratively eliminated to achieve effective positioning accuracy. The experimental results indicate that the novel time difference of arrival/angle of arrival fusion algorithm with steepest descent algorithm can largely improve node positioning accuracy and stability.

scholarly journals A Virtualization Approach to Correct Systematic Errors in Measured TDOA and FDOA for Low Orbit Dual-Satellite Positioning Systems

2021 ◽  
Vol 2021 ◽  
pp. 1-11
Author(s):  
Gang Li ◽  
Min Zhou ◽  
Hongwen Tang ◽  
Hongbin Chen
Keyword(s):  
Systematic Errors ◽  
Time Difference ◽  
Frequency Difference ◽  
Reference Station ◽  
Virtual Reference ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Positioning Accuracy ◽  
Positioning Systems ◽  
Location System ◽  
Measured Time

The low-orbit dual-satellite passive location system provides a cost-efficient and easy implementation platform, by which positions of unknown emitters on the Earth can be determined through measuring both the time and the frequency differences by two low-orbit satellites in space. However, in reality, this dual-satellite location system has low positioning accuracy because of the existence of systematic errors. In this paper, in order to address the problem of low positioning accuracy in low-orbit dual-satellite systems, a virtualization approach, consisting of the establishment of the virtual reference station and virtual frequency conversion, is proposed to correct systematic errors in the system. Specifically, we first analyze the coming source of systematic errors in the dual-satellite location system, and then, a virtual reference station and virtual frequency are constructed to correct errors in the measured time difference of arrival and the frequency difference of arrival, respectively. Simulation results show that systematic errors caused by the measured time difference of arrival can be significantly reduced, and the correction efficiency, defined as a ratio between remaining errors after implementing the proposed method over uncorrected ones, for the measured frequency difference of arrival, largely relies on both the virtual frequency and the transmission frequency of reference stations.

scholarly journals A Time Difference of Arrival-based Localization Algorithm for Wireless Sensor Networks

2016 ◽  
Vol 12 (11) ◽  
pp. 80 ◽  
Author(s):  
Songbo Ji
Keyword(s):  
Wireless Sensor Networks ◽  
Electromagnetic Wave ◽  
Sensor Networks ◽  
Large Scale ◽  
Time Difference ◽  
Wireless Sensor ◽  
Localization Algorithm ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Positioning Accuracy ◽  
Simulation Results

<p class="Abstract"><span lang="EN-US">Aimed at solving the problem of local divergence and low data accuracy, this paper introduces a new Time Difference of Arrival(TDOA)-based localization algorithm (TBL) for the large-scale, high-density wireless sensor networks which are designed for real-time surveillance and unexpected incidents management. In particular, several means to improve the accuracy of distance measurement are investigated, and the TDOA method, based on the sound wave and electromagnetic wave to locate in the large-scale WSN, is discussed. Also, the well-designed circular location process has the advantage of better positioning accuracy and coverage percentage. Simulation results have confirmed the effectiveness of the formed TBL algorithm.</span></p>

МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МІЖ ОБ’ЄКТАМИ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ЗАСОБАМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОГО ФАЗОМЕТРА

2018 ◽  
pp. 136-141
Author(s):  
Andrey Dudnik
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival

Актуальність теми дослідження. Нині безпровідні сенсорні мережі є важливим інструментом для дослідження фізичного світу. Їхня важливість пов’язана з новими можливостями використання, завдяки таким характеристикам, як відсутність необхідності в кабельній інфраструктурі, мініатюрних вузлах, низькому енергоспоживанні, вбудованому радіоінтерфейсі, досить високій потужності передачі, відносно низькій вартості. Тому існує проблема створення нових засобів, що покращили б ефективність їх використання, що б дало змогу розширити сфери застосування. Постановка проблеми. У процесі розроблення таких систем розробникам доводиться вирішувати суперечність між зниження точності вимірювання відстані, зі зростанням дальності розташування об’єктів, обмеженою потужністю передавачів і дорогою вартістю спеціальних вузлів, що отримують точні координати із супутника. Наявність цих обмежень підвищує імовірність похибок при локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи існуючі алгоритми вимірювання відстані та задачі енергоефективності передавачів. Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Підвищення точності вимірювання відстані заобів, що використовують існуючі алгоритми вимірювання відстані. Постановка завдання. Удосконалення методу вимірювання відстані пристроями безпровідних сенсорних мереж, шляхом застосування мікропроцесорних фазометрів. Виклад основного матеріалу. Локалізація об’єктів відбувається за допомогою методу TDOA (Time Difference of Arrival). Дані, що були одержані після використання цього методу, надсилаються до мікропроцесорного фазометра, який визначає період між фазами радіо- та ультразвукового сигналу, що є пропорційною величиною до відстані між об’єктами. Висновки відповідно до статті. Запропонований метод дозволяє покращити точність процесу локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document