基于传播图论的多链路信道仿真及其在TDOA定位系统性能评估中的应用

段嘉伟 薛冰岩 尹学锋

（同济大学电子与信息工程学院，上海 201804）

引 言

到达时间差(time difference of arrival, TDOA)定位技术是一种广泛应用的定位技术，它通过测量信号到达接收端传感器的时间差来确定信号源的位置.对TDOA定位性能进行评估，对于提高实际TDOA传感系统的定位精度和适用性具有重要意义. 近些年，在TDOA性能评估上也取得了很多进展[1-7]. 文献[2]提出了一种新颖的TDOA算法，通过系统级仿真对其进行评估，但未考虑实际环境中的电波传播.文献[3]在视距(line-of-sight, LoS)环境中对定位性能进行评估，从测量结果中提取出了定位误差的累积分布函数(cumulative distribution function, CDF)，但未考虑非视距(non-line-of-sight, NLoS)场景. 通过实际测量也可以体现出真实的电波传播和实际系统误差，但是测量成本较高，并且耗费大量的人力物力.除此之外，还有将仿真和实测进行结合的方法[4-6]. 一种方法是在进行实测前进行仿真，提供算法的统计特性；另一种是从真实测量中获取信道的统计特性，并将其应用于仿真的性能评估中. 但对于实际定位系统中的特定区域内，仿真和实测相结合的方法难以提供电波传播的确定性信息. 文献[7]提出了一种在环境复杂的地区评估TDOA定位系统的综合方法.

在目前的无线信道研究中，针对多链路的信道模型仍然是空白，并且业内很少有针对如TDOA这样三个链路同时存在的情况进行实际测量，因此必须通过对多链路的实际环境进行仿真产生信道.文中的多链路空中下载(over-the-air, OTA)是通过多路射频线缆，将经过……