超宽带传感器网络中的时钟刚性与联合位置-时钟估计
系统与控制
2021-06-07 v1 系统与控制
度量几何
摘要
在许多无线传感器网络应用中，联合位置与时钟估计至关重要，尤其是在基于到达时间(TOA)测距的估计中。本文考虑一种基于TOA的超宽带(UWB)传感器网络，提出一种新颖的时钟刚性理论，并研究网络图特性与基于TOA时间戳测量的时钟估计可行性之间的关系。研究表明，一个时钟框架能够唯一确定，至多相差一个时钟偏移的平移和所有时钟参数的缩放，当且仅当它是无穷小时钟刚性的。我们进一步证明，若一个时钟框架的底层图在二维空间中具有至少一条冗余边且是一般承载刚性的，则它是无穷小时钟刚性的。结合距离刚性，时钟刚性为分析联合位置与时钟问题提供了一种图论方法。研究表明，一个位置-时钟框架能够唯一确定，至多相差对应于位置和时钟的某些平凡变化，当且仅当它是无穷小联合刚性的。仿真结果展示了时钟估计与联合位置-时钟估计。
引用
@article{arxiv.2106.02199,
title = {Clock Rigidity and Joint Position-Clock Estimation in Ultra-Wideband Sensor Networks},
author = {Ruixin Wen and Eric Schoof and Airlie Chapman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02199},
year = {2021}
}