Non-Line-of-Sight Time-Difference-of-Arrival Localization with Explicit Inclusion of Geometry Information in a Simple Diffraction Scenario

2020 ◽  
Author(s):  
Sonke Sudbeck ◽  
Thomas Krause ◽  
Jorn Ostermann
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Line Of Sight ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Non Line Of Sight

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 Multipath Map Method for TDOA Based Indoor Reverse Positioning System with Improved Chan-Taylor Algorithm

Sensors ◽  
2020 ◽  
Vol 20 (11) ◽  
pp. 3223 ◽  
Author(s):  
Cheng Hua ◽  
Kun Zhao ◽  
Danan Dong ◽  
Zhengqi Zheng ◽  
Chao Yu ◽  
...  
Keyword(s):  
Iterative Algorithm ◽  
Line Of Sight ◽  
Positioning System ◽  
Domain Modeling ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Arrival Times ◽  
Positioning Systems ◽  
Negative Effect ◽  
Height Component ◽  
Non Line Of Sight

We study wireless indoor positioning systems where multiple synchronized infrastructure devices simultaneously receive signals from an object of interest whose arrival times are measured. The positioning performance is degraded by unresolvable channel multipath and non-line-of-sight (NLOS) reflctions which cause a bias in the time difference of arrival (TDOA) measurements. In order to reduce the negative effect of multi-path, a Multi-Path Map (MPM) method based on spatial domain modeling principle in the reverse positioning framework with good robustness is proposed. Meanwhile, an improved non-linear iterative algorithm with height component constrained which reduces the complexity is introduced to calculate the coordinates so that the performance of the MPM can be verified. By using the MPM measurements as pre-calibration information to compensate the TDOA observed value, the accuracy of the cooperative location based on a UWB device is 6.45 cm, which achieves 63% improvement than that of none MPM used.

Ultra Wideband Indoor Positioning Using Kalman Filters

2012 ◽  
Vol 433-440 ◽  
pp. 4207-4213 ◽  
Author(s):  
Li Zhang ◽  
Hao Zhang ◽  
Xue Rong Cui ◽  
T Aaron Gulliver
Keyword(s):  
Kalman Filter ◽  
Ultra Wideband ◽  
Line Of Sight ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Positioning Systems ◽  
Positioning Technique ◽  
Performance Results ◽  
Source Of Error ◽  
Mitigation Technique ◽  
Non Line Of Sight

A time-difference-of-arrival (TDOA) positioning technique for indoor ultra wideband (UWB) systems is presented. Non-line-of-sight (NLOS) propagation error is a major source of error in positioning systems. Therefore an NLOS mitigation technique employing a Kalman filter is utilized to reduce the NLOS errors in indoor UWB environments. An extended Kalman filter (EKF) is used to process the TDOA data for mobile positioning and tracking. Performance results are presented which show that the proposed scheme can significantly improve the positioning accuracy in a UWB environment.

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.

Integrating the Non-Line of Sight Launching System (NLOS-LS) in the United States Navy

2007 ◽  
Author(s):  
Jonathon Emis ◽  
Bryan Huang ◽  
Timothy Jones ◽  
Mei Li ◽  
Don Tumbocon
Keyword(s):  
United States ◽  
United States Navy ◽  
The United States ◽  
Line Of Sight ◽  
Non Line Of Sight

scholarly journals Low-cost SPAD sensing for non-line-of-sight tracking, material classification and depth imaging

2021 ◽  
Vol 40 (4) ◽  
pp. 1-12
Author(s):  
Clara Callenberg ◽  
Zheng Shi ◽  
Felix Heide ◽  
Matthias B. Hullin
Keyword(s):  
Low Cost ◽  
Line Of Sight ◽  
Depth Imaging ◽  
Material Classification ◽  
Non Line Of Sight

scholarly journals Target Localization via Integrated and Segregated Ranging Based on RSS and TOA Measurements

Sensors ◽  
2019 ◽  
Vol 19 (2) ◽  
pp. 230 ◽  
Author(s):  
Slavisa Tomic ◽  
Marko Beko
Keyword(s):  
State Of The Art ◽  
Hybrid Approach ◽  
Critical Distance ◽  
Heuristic Approach ◽  
Target Localization ◽  
Line Of Sight ◽  
Time Of Arrival ◽  
Individual Measurement ◽  
New Approach ◽  
Non Line Of Sight

This work addresses the problem of target localization in adverse non-line-of-sight (NLOS) environments by using received signal strength (RSS) and time of arrival (TOA) measurements. It is inspired by a recently published work in which authors discuss about a critical distance below and above which employing combined RSS-TOA measurements is inferior to employing RSS-only and TOA-only measurements, respectively. Here, we revise state-of-the-art estimators for the considered target localization problem and study their performance against their counterparts that employ each individual measurement exclusively. It is shown that the hybrid approach is not the best one by default. Thus, we propose a simple heuristic approach to choose the best measurement for each link, and we show that it can enhance the performance of an estimator. The new approach implicitly relies on the concept of the critical distance, but does not assume certain link parameters as given. Our simulations corroborate with findings available in the literature for line-of-sight (LOS) to a certain extent, but they indicate that more work is required for NLOS environments. Moreover, they show that the heuristic approach works well, matching or even improving the performance of the best fixed choice in all considered scenarios.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document