室内旋转相对定向算法

来源：软件学报杂志2018年第S1期北京时间：

作者：段世红,刘燕忠,何杰

单位：段世红，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008311,刘燕忠，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008302,何杰，北京科技大学 计算机与通信工程学院, 北京 10008303

摘要：为了在无基础设施部署的环境下，实现有效、准确的相对定位，提出了以超宽带信号传播时间（time ofarrival，简称TOA）测距为基础的旋转定向算法.围绕人体旋转无线接收设备，可模拟定向天线的灵敏度和功能.在旋转中，障碍物遮挡会在理论上造成最大的测距误差，从而可以确认目标发送设备相对接收设备的方向.但是，由于室内的复杂环境、多径效应、人体遮挡等因素，使得TOA测距产生较大的测距误差且误差分布是非高斯的.因此，相对于定向算法实际上是模板匹配的算法，在3种典型的模板匹配算法的基础上，实现了二次匹配算法，并对二次匹配中的关键参数进行了最优取值的分析，实现了高精度的水平方向检测，定向精度达到了正负4度，准确度相对于单匹配方法提高了9%.

关键词：相对定位;旋转定位;子模板匹配;超宽带;TOA测距

基金资助：国家自然科学基金（61671056，61302065，61304257，61402033）；北京市自然科学基金（4152036）