• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 2016

Range-based wireless localization system must measure accurate range between a mobile node (MN) and reference nodes. However, non-line-of-sight (NLOS) error caused by the spatial structures disturbs the localization system obtaining the accurate range measurements. Localization methods using the range measurements including NLOS error yield large localization error. But filter-based localization methods can provide comparatively accurate location solution. Motivated by the accuracy of the filter-based localization method, a filter residual-based NLOS error estimation method is presented in this paper. Range measurement-based residual contains NLOS error. By considering this factor with NLOS error properties, NLOS error is mitigated. Also a process noise covariance matrix tuning method is presented to reduce the time-delay estimation error caused by the single dynamic model-based filter when the speed or moving direction of a MN changes, that is the used dynamic model is not fit the current dynamic of a MN. The presented methods are evaluated by simulation allowing direct comparison between different localization methods. The simulation results show that the presented filter is more accurate than the iterative least squares- and extended Kalman filter-based localization methods.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1177-1184
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• 2008

Non-line-of-sight (NLOS) propagation can severely weaken the accuracy of ranging and localization in wireless location systems. NLOS bias mitigation techniques have recently been proposed to relieve the NLOS effects, but positively rely on the capability to accurately distinguish between LOS and NLOS propagation scenarios. This paper proposes an energy-capture-based NLOS identification method for LDR-UWB systems, based on the analysis of the characteristics of the channel impulse response (CIR). With this proposed energy capture method, the probability of successfully identifying NLOS is much improved than the existing methods, such as the kurtosis method, the strongest path compare method, etc. This NLOS identification method can be employed in adaptive modulation scheme to decrease bit error ratio (BER) level for certain signal-to-noise ratio (SNR). The BER performance with the adaptive modulation can be significantly enhanced by selecting proper modulation method with the knowledge of channel information from the proposed NLOS identification method.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.873-875
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• 2008

센서 네트워크의 위치추정의 정밀도를 높이기 위해서는 NLOS신호의 제거가 필수적이다 따라서 본 논문에서는 위치추정의 정밀도를 높이는 방안으로 NLOS부터 수신한 신호로 추정한 좌표를 반복적으로 제거하는 알고리즘을 제안하였고 이를 시뮬레이션 하여 성능을 검증하였다. 제안한 알고리즘을 사용하였을 경우 10개의 LOS 신호로 추정한 좌표를 가지고 최대 약 3.5미터의 오차범위 내로 위치 추정을 할 수 있음을 확인하였고, NLOS 좌표의 감소에 따라서도 약 1.5미터의 위치추정 정밀도를 향상시킬 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.228-233
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• 2010

In this paper, the iteration localization algorithm that NLOS signal is iteratively removed to get the exact location in the wireless sensor network is proposed. To evaluate the performance of the proposed algorithm, TDOA location estimation method is used, and readers are located on every 150m intervals with rectangular shape in $300m{\times}300m$ searching field. In that searching field, the error distance is analyzed according to increasing the number of iteration, sub-blink and the estimated sensor node locations which are located in the iteration range. From simulation results, the error distance is diminished according to increasing the number of the sub-blink and iteration with the proposed location estimation algorithm in NLOS environment. Therefore, to get more accurate location information in wireless sensor network in NLOS environments, the proposed location estimation algorithm removing NLOS signal effects through iteration scheme is suitable.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.297-306
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• 2012

본 논문에서는 NLOS(non-line-of-sight) 환경에서 신뢰성 있는 LBS(location based service)를 제공하기 위해, TDOA(time difference of arrival) 위치 추정 성능 향상을 위한 시간 지연 역추적 기법을 제안하고, 다양한 사용조건에서 성능을 분석하였다. 제안하는 위치 추정 기법은 탐색영역 주변에 복수의 리더를 배치하여 송신된 신호를 리더 조합(reader combination) 수만큼 재활용 하는 방안을 적용하였다. 또한, NLOS에 의한 성능 열화를 개선하기 위해 리더가 수신한 시간에서 일정한 시간 간격을 빼주면서 위치를 재추정하는 기법을 적용하였다. 실험 결과 제안하는 시간 지연 역추적 기법을 적용하였을 때, NLOS 시간 지연 70 m에서 NLOS 리더를 3개로 가정하고 Sub-blink 수를 3회로 하였을 때 약 16 m의 RMSE 개선을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 NLOS 환경에서 LBS 서비스 제공을 위해 요구되는 위치 추정 기법으로 본 논문에서 제안하는 시간 지연 역추적 기법이 적합함을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권2호
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• pp.121-130
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• 2021

In this paper, we propose a method to improve the positioning accuracy of TOA based indoor positioning system in NLOS environments. TOA based indoor positioning systems have been studied mostly considering LOS environments. However, it is almost impossible to maintain the LOS environments due to obstacles such as people, furniture, walls, and so on. The proposed method in this study compensates the range error caused by the NLOS environments. We confirmed that positioning accuracy of a proposed method is improved than conventional algorithms through simulation and field test.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1926-1933
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• 2013

무선 센서 네트워크를 위한 다양한 위치 추적 알고리즘들이 제안되고 있다. IEEE 802.15.4a 기반의 위치인식 시스템은 두 노드간의 정밀한 거리측정 기능을 제공하며 이를 기반으로 정확도가 높은 위치 추정 서비스를 제공한다. 하지만 실내 환경에서는 다양한 장해물들로 인하여 Non-line-of-sight (NLOS) 경로가 발생한다. 이로 인하여 IEEE 802.15.4a 기반의 위치 인식 시스템에서는 위치 추정 시 추정된 위치 좌표의 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 MST 토폴로지를 이용한 실내 환경에서의 위치측정에러를 보상하는 알고리즘을 제안한다. NanoPAN 5375 모트를 이용한 실내 환경에서의 실험 및 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘은 기존에 제안된 위치 추정 알고리즘에 비하여 위치 정확도가 개선되었음을 확인하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.559-559
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• 2006

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4B호
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• pp.309-316
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• 2012

본 논문에서는 WPAN의 NLOS(Non Line of Sight)환경에서 최소자승법을 적용한 위치인식 보정 알고리즘을 제안하고, 성능을 분석하였다. 이동 중인 이동노드의 위치인식 정확도를 향상시키기 위해 먼저 일정한 속도로 이동 중인 이동노드의 거리 값들을 SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging)로 측정 한 후 이들을 사용하여 삼각 측량법(Triangulation)으로 위치를 측정하고, 그다음 최소자승법을 적용하여 위치인식 값을 보정하였다. NLOS환경에서 실험한 결과, 삼변 측량법, 칼만필터 및 최소자승법을 적용한 경우의 위치인식 평균오차는 ${\pm}1m$, ${\pm}0.2m$, ${\pm}0.1m$로 측정됨을 확인하였다. 결론적으로 제안한 최소자승법을 적용한 위치인식 보정 알고리즘의 위치인식 정확도는 삼각측량법에 의한 위치인식 정확도 보다 평균 86.0%, 칼만필터에 의한 위치인식 정확도 보다 평균 16.0% 향상된 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2243-2250
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• 2014

무선센서 네트워크에서, 위치기반의 라우팅 알고리즘은 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있다. 따라서 많은 위치 추적 알고리즘이 제안되고 있다. 하지만, 실제 상황의 무선센서 네트워크에서 각각의 노드가 자신의 위치를 인지할 시 오차가 수반된다. 특히 실내 환경은 콘크리트 벽이나 가구와 같은 NLOS환경을 만드는 장해물을 가지고 있기 때문에 위치 추적 시 심각한 오차가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 앵커노드로부터 얻어지는 위치정보로 구축한 토폴로지와 모바일 노드간의 연결을 가중치로 하는 MST 토폴로지 정보의 차이점을 이용해서 위치 오차를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 NLOS환경이 존재하는 네트워크에서, 위치 오차를 보정하여 위치기반 네트워크의 성능을 개선할 수 있다.