• 제목/요약/키워드: TDOA Positioning

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TDOA 방식 기반 3-D 위치 추정을 위한 BLUE 추정기 (A BLUE Estimator of 3-D Positioning by TDOA Method)

  • 이영규;양성훈;권택용;이창복;박병구;이원진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권10호
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    • pp.912-920
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    • 2012
  • 이 논문에서는 발신자가 송출한 신호를 이용하여 TDOA(Time Difference of Arrival) 방식으로 발신자의 3 차원 위치를 추정할 때, BLUE(Best Linear Unbiased Estimator) 추정기를 닫힌 해 형태로 구하였다. 4 개의 기준국 또는 센서를 사용하여 3차원의 발신자 위치를 추정할 때, BLUE 추정기를 구하기 위해서 발신자의 위치에 대한 기준 위치를 설정한 후 이를 1 차 Taylor 급수로부터 유도된 근사화된 TDOA 쌍곡선 방정식을 사용하였다. 이 논문에서 근사화를 통해 구해진 유도식은 각 기준국 또는 센서에서의 TOA(Time of Arrival) 측정 잡음이 서로 상관관계가 없고 독립적이라는 가정하에서, 백색 가우시안 잡음에 대해서뿐만 아니라 평균이 제로인 모든 잡음에 대해서 적용할 수 있다.

옥내 측위에서 TDOA 기법과 Extended Kalman Filter의 비교 (Comparison of TDOA and Extended Kalman Filter in Indoor positioning)

  • 임재걸;박찬식;정승환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1473-1476
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    • 2007
  • 유비쿼터스 컴퓨팅과 유비쿼터스 네트워크가 다양하게 발전되고 활용됨에 따라 유비쿼터스 환경에서 LBS(위치 기반서비스) 관련 기술의 중용성도 높아지고 있다. 이런 LBS를 위한 기존의 대표적인 옥내 측위 시스템들을 알아보고, IEEE802.11b 규격의 2.4GHz RF의 RSSI와 거리와의 관계를 기반으로 TDOA를 이용한 방법과 Extended Kalman Filter를 이용한 방법의 측위 시스템을 구현하고 실험을 통한 실측 오차를 비교 분석한다.

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다중 안테나 기반 위상 차이를 이용한 AOA 측위 기법 (Multi-Antenna based AOA Positioning using Phase Difference)

  • 박익현;유국열;박용완
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.95-102
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    • 2013
  • In this paper, we have studied the performance of the AOA (Angle of Arrival) in multi-antenna systems for LBS (Location Based Services) and we also analyzed the performance of the AOA in SISO (Single Input Single Output) in multipath environments and their differences. The adequacy of AOA positioning in new communication environments was determined. Currently used positioning methods in 3G communication environment has been developed based on SISO. However, the accuracy of SISO-based TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival), AOA positioning techniques degraded in multipath environments. The communication system will be changed and developed. According to enhanced positioning techniques are required. Using antenna characteristics and the phase difference between antennas of LTE-Advanced standard's key technique MIMO system AOA positioning, and SISO based AOA positioning performance were analyzed. We found that AOA technique potential for use based on Multiple antenna systems by computer simulations.

시간기반과 각도기반의 측위방식 성능비교 및 오차 특성 분석 (Error Analysis of Time-Based and Angle-Based Location Methods)

  • 김동혁;송승헌;성태경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.962-967
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    • 2006
  • Indoor positioning is highlighted recently, and various kinds of indoor positioning systems are under developments. Since positioning systems have their own characteristics, proper positioning scheme should be chosen according to the required specifications. Positioning methods are classified into time-based and angle-based one. This paper presents the error analysis of time-based and angle-based location methods. Because measurements of these methods are nonlinear, linearizations are needed in both cases to estimate the user position. In the linearization, Gauss-Newton method is used in both cases. To analyze the position error, we investigate the error ellipse parameters that include eccentricity, rotation angle, and the size of ellipse. Simulation results show that the major axes of TOA and AOA method lie in different quadrants at most region of workspace, especially where the geometry is poor. When the TOA/AOA hybrid is employed, it is found that the error ellipse is reduced to the intersection of ellipses of TOA and AOA.

실내 위치 추정 시스템에서의 멀티 홉 위치 오차에 관한 연구 (A Study on Multi-hop Positioning Error in Indoor Positioning System)

  • 오종택
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.123-129
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    • 2016
  • 스마트폰에서 음향 신호를 이용하여 실내에서의 절대 위치를 측정하는 연구가 많이 진행되고 있다. 또한 여러개의 위치 측정 장치들이 연속으로 자신의 위치를 측정하는 멀티 홉 방식의 실내 위치 측정 장치 시스템도 제안되었다. 이 경우에는 측정된 상대 위치의 오차가 축적되어 홉 수가 커짐에 따라 지속적으로 증가하게 되므로 실내 위치 측정 시스템을 설계할 때에 이에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 연속적으로 설치된 멀티 홉 방식의 실내 위치 측정 장치 시스템에서 절대 위치 오차를 분석하였으며, 이를 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 분석 결과를 보면 축적된 측정 오차가 멀티 홉 수에 따라 거의 선형적으로 증가함을 확인할 수 있다.

TDOA 측정치를 이용한 가중치 추정방식의 QCLS 측위 방법 (An Efficient QCLS Positioning Method Using Weight Estimation for TDOA Measurements)

  • 김동혁;송승헌;박경순;성태경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 지상파 측위와 같이 사용자와 센서간의 거리가 짧은 경우에는 GN (Gauss-Newton) 방법을 이용하여 구한 추정치가 발산하기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 TDOA (Time Difference of Arrival) 측정치에 대해서는 QCLS (Quadratic Correction Least Square) 방법이 개발되었으나 추정치의 오차가 다소 크다는 문제점을 보였다. 본 논문에서는 가중최소자승법을 도입하여 기존 QCLS 방법의 성능을 개선하는 방안을 제안하였다. 제안한 방법에서 사용하는 가중행렬이 미지변수인 사용자 위치의 함수이기 때문에 먼저 가중행렬의 추정치를 구한 후 이를 이용하여 사용자 위치 추정치를 구하는 단계별 추정 방식을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 성능이 기존 QCLS 방법보다 항상 우수함을 보였으며, Gauss-Newton 방법이 수렴하는 경우 두 가지 방법이 대등한 성능을 보였다.

TLM 시각 동기 신호를 이용한 고속 이동체의 위치 추정 (Position Estimation Technique of High Speed Vehicle Using TLM Timing Synchronization Signal)

  • 진미현;구떠올라;김복기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.319-324
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    • 2022
  • 항법 장치가 존재하지 않거나 전파 방해가 발생할 경우, 고속 이동체의 전파 항법은 불가능해진다. 그럼에도 불구하고, 다수의 지상국이 존재하며 고속 이동체와 지상국간의 정밀 거리 측정치를 확보할 수 있다면 이동체의 위치 추정이 가능하다. 본 논문에서는 텔레메트리 (TLM; telemetry) 신호를 사용하여 생성한 고정밀 TDOA (time difference of arrival) 측정치를 이용한 위치 추정 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 TDOA 측정치를 사용하여 이동체의 공통 오차를 제거하였다. 또한 SOQPSK (shaped offset quadrature phase shift keying) PN (pseudo random noise) 심볼을 포함하여 정밀 시각 동기 및 측정이 가능한 TLM 신호를 기반으로 한 측정치를 사용하였다. 따라서 시스템 내 정밀 시각 동기가 이뤄진 상태이므로 지상국간의 시각 동기 오차가 매우 작은 값을 가진다. 이는 측정치의 정밀도를 높여 위치 추정 성능을 향상시킨다. 제안한 방식은 소프트웨어 기반의 시뮬레이션을 통해 검증되었으며, 고속 이동체의 위치 추정 성능이 목표했던 성능을 만족함을 확인하였다.

NLOS Signal Effect Cancellation Algorithm for TDOA Localization in Wireless Sensor Network

  • Kang, Chul-Gyu;Lee, Hyun-Jae;Oh, Chang-Heon
    • 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.

실내 환경에서의 AOA 기반 위치 추정 알고리즘 (Location Estimation Algorithm based on AOA in Indoor Environment)

  • 정용진;전민호;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.863-865
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    • 2015
  • 기존의 위치 추정 기법인 AOA, TOA, TDOA는 실내 위치 추정 시 Wi-Fi와 Beacon을 이용한 기법보다 실내 사용자의 위치를 추정하기 부적합한 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 실내 위치 추정에 AOA 기법이 부적합한 문제를 해결하기 위해 하나의 AP에 4개의 방향성 안테나가 부착된 단일 AP를 기반으로 AOA 기법을 이용한 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 4개의 안테나에 수신된 각도만을 이용하여 각각의 신호에 대한 직선 방정식을 도출하고, 직선 방정식들 간의 교차점을 구함으로써 사용자의 위치를 추정한다.

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