کتابخانه مرکزی
پایان نامه های سال96: بهبود دقت مکان یابی در محیط های انتشار چند مسیره و دید غیر مستقیم
 بهبود دقت­ مکان­ یابی در محیط های انتشار چند مسیره و دید غیر مستقیم

 

چکیده


مسئلۀ مکان‌یابی کاربران و اشیاء در شبکه‌های رادیویی، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است چراکه برخی از خدمات‌ شبکه‌های بی‌سیم، تنها با تشخیص موقعیت مکانی قابل ارائه است. اطلاعات مکانی کاربران و اشیاء، کاربردهای مختلفی در حوزه‌های نظارتی، امنیتی، تجاری و درمانی داشته و اخیراً مورد توجه و بهره‏برداری بیشتری نیز قرارگرفته است. در بسیاری از روش‏های موجودِ مکان‌یابی، فرض می‌شود فرستنده و گیرنده (گره‌ها)، ارتباط دید مستقیم با یکدیگر دارند. در محیط‌های شهری و فضاهای داخل ساختمانی که موانع و بازتابنده‌های بسیاری وجود دارد، ممکن است فرستنده و گیرنده با دید غیر مستقیم باهم در ارتباط باشند.

در این پژوهش، مسئلۀ مکان‌یابی در محیط‌های دید غیر مستقیم مورد بررسی قرار می‌گیرد و در آن فرض می‌شود ارتباط غالب محیط، به­صورت دید غیر مستقیم بوده و ارتباطات با دید مستقیم هم در لحظاتی برقرار شود. همچنین فرض می‌شود اطلاعات زمانی (زمان انتشار و ورود سیگنال به گیرنده) و همچنین زاویۀ ورود سیگنال به گیرنده، مشخص است. هدف این پژوهش محاسبۀ موقعیت مکانیِ هدف و به­طور مشخص بهبود دقت مکان‌یابی در محیط‏هایی بادید غیر مستقیم است. در روش پیشنهادی اول، ابتدا موقعیت بازتابنده‌های سیگنال محاسبه شده و از مشارکت میان گره‌ها برای تشخیص گرۀ اصلی در دید مستقیم (اگر وجود داشته باشد) و استفاده از این اطلاعات برای افزایش دقت مکان‌یابی استفاده می‌شود. نتایج شبیه­سازی­ها نشان می­دهد دقت مکان‌یابی در این حالت نسبت به روش‌های موجود حداقل 25% بهبود داشته است. در روش پیشنهادی دوم فرض می‌شود هیچ گرۀ اصلی در دید مستقیم قرار ندارد. ابتدا گره‌های اصلی، سیگنال منعکس‌ شده از طریق موانع را دریافت می‌کنند. سپس با استفاده از اطلاعات استخراجی از سیگنال شامل عرض زاویۀ ورود سیگنال و زمان ورود، موقعیت گرۀ هدف را محاسبه می‌کنیم. این روش نیز دقت مکان‌یابی را به میزان حدود 15% نسبت به روش مرجع افزایش داده است.

کلید واژه ها: مکان­یابی، دید غیر مستقیم، مشارکت، منعکس‌کننده

Non Line of Sight Localization in Mixed Environment​

By: Alireza safayi


Abstract


Target localization in wireless networks is an important and interesting subject for researchers. Some services in networks are only available when targets locations are known. Location information may be used in many applications ranging from surveillance, security and business to e-health, and has attracted many researchers in recent years. In most of current works, it is assumed that transmitter and receiver (nodes) in network are in a line of sight (LOS) communication. In urban and indoor areas, many objects and reflectors cause the nodes to have dominant non line of sight (NLOS) communication.

In this research, we study the target localization problem in mixed environments where dominant communication is NLOS, however it is possible to have LOS communication in limited durations of time. It is assumed that time of arrival (TOA) and angel of arrival (AOA) of transmitted signal to nodes is noisy and known. Our goal is to improve the localization accuracy in environments with NLOS dominant signaling. We assume that there is only one or no node in LOS with the target node. In first proposed algorithm, we first calculate the location of reflector points and then use cooperation of nodes to improve the target localization accuracy. By using the reflector size, we may improve the localization accuracy. Simulation results confirm that the first proposed localization accuracy is improved at least by 25% compared with existing methods.

In the second method, it is assumed that no base nodes are in LOS. At first, the base nodes receive the reflected signal through the barriers. Then, using the extraction information from the signal, including the Angles of Width Arrival (AOWA) and TOA, we calculate the target node position. This method also increases the accuracy of the localization by about 15% compared to the reference method.

 

Keywords: localization, Non line of sight (NLOS), cooperation, reflector


اداره کتابخانه مرکزی Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی