تعیین موقعیت کاربر در سبکه های بیسیم

تعیین موقعیت کاربر در شبکه های بیسیم، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است و کاربردهای گسترده ای دارد، اما با چالش هایی همراه است، زیرا عواملی از قبیل نویز اندازه گیری و خطای مربوط به مسیرهای غیرمستقیم انتشار امواج (nlos)، باعث ایجاد خطای زیادی در تخمین موقعیت می شوند. یک راه مقابله با خطای nlos، تشخیص و کم کردن تاثیر آن در فرایند تخمین موقعیت است. در این پایان نامه ابتدا یک روش تشخیص nlos را با استفاده از اندازه گیری های قدرت سیگنال دریافتی (rss)، ارایه می کنیم که استفاده از آن، مستلزم تعداد زیاد اندازه گیری است. سپس یک روش دیگر با استفاده از ترکیب اندازه گیری های toa و rss را ارایه می کنیم که از تفاوت ماهوی این دو نوع اندازه گیری در شرایط nlos استفاده کرده و دو تابع چگالی احتمال تحت شرایط los و nlos را حاصل می کند. نشان می دهیم که با استفاده از این توابع چگالی احتمال و اعمال روش های آشکارسازی، با اندازه احتمال زیاد می توان nlos را تشخیص داد. سپس از این روش تشخیص nlos استفاده کرده و موقعیت کاربر را با دقت خوبی تخمین می زنیم. در شرایطی که تعداد ایستگاه های پایه با مسیر los برای مکان یابی، کمتر از تعداد مورد نیاز (سه تا) باشد، یک روش هندسی برای تخمین موقعیت کاربر با استفاده از اندازه گیری های در بر دارنده خطای nlos پیشنهاد می کنیم که بر خلاف بسیاری از روش های موجود، مستلزم los بودن مسیر با هیچ کدام از ایستگاه های پایه نیست و فقط به سه ایستگاه پایه نیاز دارد. در این رویکرد ما از اندازه گیری های زمانی و زاویه ورود سیگنال در ایستگاه پایه، و مدل های توزیع مکانی پراکنده سازها استفاده می کنیم و مسیر los را از روی اندازه گیری های در بردارنده خطای nlos بازسازی می کنیم. به صورت تحلیلی نشان می دهیم که مسیرهای بازسازی شده، همواره خطای nlos کمتری در مقایسه با اندازه گیری های اصلی دارند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که دقت تخمین موقعیت با رویکرد پیشنهادی، بهبود قابل ملاحظه ای نسبت به روش های موجود دارد.