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数据融合室内定位的研究
摘 要 通信领域中的定位是一个热点研究问题，我们可以通过一定方法对目标进行位置定位。定位领域分为室内定位和室外定位，在室内定位领域中，定位算法的优劣直接关系到定位性能。除了定位算法影响到定位性能外，数据融合也会影响到定位性能，尤其影响定位精度。针对此问题，本文对数据融合定位进行深入研究，本文主要是针对TOA和TDOA的数据融合，融合方法为最佳线性数据融合。
【关键词】室内定位 定位算法 数据融合 最佳线性数据融合
在室内定位领域中，对移动台MS定位的定位，必须借助基站BS，MS发射信号，同时利用BS接收信号，通过一定方法得到定位点的坐标值。我们在研究某种定位算法时，我们首先要定好BS的坐标和MS的真实值坐标，这样我们就可以通过定位算法得到定位估计值后，得到定位估计值的误差量，进而判断定位算法的优劣。定位算法最为常见的有Chan算法、Taylor算法、Chan-Taylor算法、LS-牛顿迭代算法。
定位方法中最为常见的有射频识别法（RFID）、接收信号强度法（RSSI）、到达角度法（AOA）、到达时间法（TOA）、到达时间差法（TDOA），这些定位方法各有优缺点。将这些定位方法进行数据融合，精度会有所提高。
1 定位方法

在室外，可以使用GPS作为最主要的定位方法。在室内，GPS信号很微弱，尤其在地下、矿井等环境中，无法接收到GPS信号，故在室内环境下，我们需要利用一些方法进行定位，下面我们详细介绍常见的定位方法。
TOA定位
TOA为到达时间的方法，在各个基站BS和定位点MS相互之间保持时间同步的情况进行的一种算法。简单地说就是，通过一定方法，测出MS到BS之间的时间，利用时间和距离之间的关系得出MS到BS之间的距离。当有多个BS同时接收MS信号时，就会得到一组MS到BS之间的距离，将所得到的距离运用一定的定位算法进行对MS的估计，最后就会得到MS的坐标值。在进行TOA定位时，需要保证基站数目多于3个。
TDOA定位
TDOA为到达时间差的方法。TOA定位的前提就是各个BS和MS之间保持时间上的同步，说明TOA定位的要求较高，为了解决这一问题，提出TDOA定位。TDOA定位只要求各个BS之间保持同步就行，不必和MS保持同步。我们在进行TDOA定位时，只需要得到各个BS到MS的到达时间差即可。在进行TDOA定位时，要求基站的数目必须多于3个，利用得到的各个BS到MS的TDOA的值，用一定算法得到定位估计值。
AOA定位
AOA定位为到达角度法的定位，利用MS与两个BS的到达角度值，得出定位估计值的定位方法。在进行AOA定位时，往往利用基站天线点阵来得到定位估计值。

其他定位
除了上述定位方法，还有RFID、RSSI等定位方法，这样的方法需要一定的设备来实现，其中RSSI可以利用路径损耗模型来得出定位估计值。
2 定位算法
在确定定位方法之后，我们要选择合适的算法来实现相应的定位方法。常见的定位算法