针对典型高精度的波达时间-波达方向(Time of arrival-direction of arrival,TOA-DOA)联合估计算法-多重信号分类算法运算量巨大的问题,提出了有效降低其复杂度的新方法并将其应用于无线定位。该方法首先通过分离接收信号矢量来分别估计TOA和DOA,以降低信号自相关矩阵的维数,从而降低对其进行特征值分解运算的复杂度,再利用离散傅立叶变换简化空间谱运算,同时采用多个空间谱相加的方法提高估计精度,从而利用一个基站就可以准确快速定位目标。运算量分析证明了新方法的复杂度较低,更易于在实时硬件系统上实现;Matlab仿真实验证明,新方法的估计精度与JADE-MUSIC相当,具有良好的定位性能。
针对现有的大多数超宽带(ultra-wide band,UWB)定位方法至少需要3个基站,系统开销较大的问题,提出一种新颖的基于波达时间-波达方向(time of arrival-direction of arrival,TOA-DOA)联合估计的定位方法,仅需一个基站即可准确快速定位目标。利用酋矩阵束算法估计视距信号TOA和最小二乘估计准则估计视距信号DOA,得到目标的相对坐标。Matlab仿真实验证明,该方法的TOA和DOA估计精度较高,定位精度达到厘米级,而且复杂度降低为矩阵束算法的1/4,采样频率为亚奈奎斯特速率,易于实现,是一种简单有效的定位方法。
