A Hardware-Oriented Hybrid TDOA/AOA Mobile Positioning Estimation Scheme

Abstract

Location based services have fascinated many researchers and initiatives. One of the important characteristics of location based service is positioning technology. In view of a broader and more complex field like universal computing, position is the vital section. This work emphasizes on a new algorithm that can be used to estimate the position location of the target efficiently. Wireless LAN is one of the utmost prevalent schemes that are used for positioning for indoor locations and civic places. The angle of arrival and time difference of arrival are the primary position location techniques that are studied in this thesis and a novel based algorithm is developed by combining these two techniques. This new algorithm proposed is a low cost, high speed and high accuracy method. The new algorithm works in two cases ( , and the computational cost and error for each angle are approximately possess same amount. The proposed algorithm utilizes simple addition, subtraction and shift operators and it totally avoids trigonometric functions or complex calculation which makes speed higher for the algorithm. The total cost that is used in implementing the algorithm into FPGA is cost effective and it is superior when compared to angle of arrival and time difference of arrival techniques. The comparison with respect to cost and errors in estimating the location are done for the proposed algorithm is done. MATLAB 7 is the used for simulation and analysis of the proposed algorithm. The simulation results depict and demonstrate that the proposed algorithm is superior to angle of arrival and time difference of arrival methods. Keywords: Wireless communication, Signal processing, Time difference of arrival, Angle of arrival, Hybrid positioning.

ÖZ: Konum tabanlı hizmetler çoğu araştırmacıyı ve girişimciyi etkilemiştir. Konum tabanlı.hizmetlerin.önemli.özelliklerinden.biri.konumlandırma.teknolojisidir.Evrens.l hesaplama gibi daha karışık alanların geniş bakış açısından bakıldığında konum bölümü hayati önem taşımaktadır. Bu çalışma hedefin yer konumunu verimli bir şekilde ölçmek için kullanılan yeni algoritmada vurgulanmıştır. Kablosuz yerel alan ağı son derece yaygın olan, kapalı konumlar ve sivil yerler için konumlandırmada kullanılan şemalardan biridir. Bu tezde üzerinde çalışılan varış açısı ve varış zaman farkı, konum yerini belirleyen temel tekniklerdir. Bu teknikler birleştirilerek yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen bu yeni algoritma düşük maliyete, yüksek hıza ve yüksek hassasiyete sahip bir yöntemdir. Bu yeni algoritma iki durumda çalışır ( , ve her bir açı için hesaplanan maliyet ve hata yaklaşık olarak aynı miktara sahiptir. Önerilen algoritma basit toplama, çıkarma ve kaydırma operatörleri kullanır ve algoritma için hızı yüksek yapan trigonometrik fonksiyonlardan ve karışık hesaplamalardan tamamen kaçınır. Algoritmayı APLD(Alan Programlanabilir Lcapi Dizini)‟nın içine uygulamak için uygun maliyet kullanıldı ve varış açısı ve varış zaman farkı teknikleri ile önerilen algoritma karşılaştırıldığı zaman önerilen algoritma üstün olmuştur. Konum ölçmek için yapılan maliyet ve hatalar ile ilgili karşılaştırma önerilen algoritma için yapılmıştır. Önerilen algoritmanın analiz ve simulasyonu için MATLAB 7 kullanılmıştır. Simulasyon sonuçları önerilen algoritmanın varış açısı ve varış zaman farkı yöntemlerinden üstün olduğunu betimliyor ve gösteriyor. Anahtar Kelimeler: Kablosuz iletişim, Sinyal işleme, varış zamanı farkı, geliş açısı, Hibrit konumlandırma DEDICATION.