协作式磁感应定位
信号处理
2022-06-08 v1
摘要
无线定位是许多应用的关键需求。它涉及基于无线信道测量估计移动节点（智能体）相对于固定节点（锚点）的位置。协作定位是一种先进概念，考虑基于所有智能体-锚点链路及所有智能体-智能体链路的信道测量对多个智能体位置进行联合估计。本文首次研究磁感应无线传感器网络的协作定位，该类网络因良好的材料穿透性与信道可预测性而具有技术意义。我们展示了相较非协作方案显著的精度提升（10个协作智能体时达3倍）。评估使用了本文推导的协作位置估计误差的Cramér-Rao下界。为实现该精度，必须通过求解高维最小二乘问题来计算最大似然估计（MLE），其中收敛至局部极小值是棘手问题。所提协作定位算法解决了该问题：首先计算智能体位置与朝向的初步估计，将其作为梯度搜索初值。在所有测试案例中，该方法单次求解即得MLE及相应高精度（含协作增益）。初步估计采用了详尽给出的三轴线圈间单链路距离、方向与朝向的新型闭式MLE公式。
引用
@article{arxiv.2106.10483,
title = {Cooperative Magneto-Inductive Localization},
author = {Henry Schulten and Gregor Dumphart and Antonios Koskinas and Armin Wittneben},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10483},
year = {2022}
}
备注
To appear at the IEEE PIMRC 2021 conference. This work has been submitted to the IEEE for publication. Copyright may be transferred without notice