Ultra-wideband (UWB) transmitter location using time difference of arrival (TDOA) techniques

2004 ◽  
Author(s):  
D.P. Young ◽  
C.M. Keller ◽  
D.W. Bliss ◽  
K.W. Forsythe
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Ultra Wideband ◽  
Time Difference Of Arrival

Design of Ultra‐Wideband Localization System Based on Optimized Time Difference of Arrival Algorithm

2020 ◽  
Vol 15 (8) ◽  
pp. 1176-1182
Author(s):  
Li Zheng‐dong ◽  
Chen Xing‐jie ◽  
Li Xiu‐ling ◽  
Cai Juan ◽  
He Yan ◽  
...  
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Ultra Wideband ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Localization System

scholarly journals A real-time locating system for localization of high-speed mobile objects

2018 ◽  
Vol 14 (5) ◽  
pp. 155014771877447 ◽  
Author(s):  
Minhyuk Kim ◽  
Sekchin Chang
Keyword(s):  
Real Time ◽  
High Speed ◽  
Time Difference ◽  
Ultra Wideband ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Mobile Objects ◽  
Wideband Signals ◽  
Localization Performance ◽  
Locating System ◽  
Fading Environments

This article addresses a novel real-time locating system for localization of high-speed mobile objects in fading environments. The proposed locating system exploits time difference of arrival measurements based on ultra-wideband signals. However, the ultra-wideband signals cause a frequency-selective fading due to their short time duration, which induces severe inter-symbol interference. Moreover, high-speed objects cause fast fading due to large Doppler spread. Therefore, the fading cases considerably reduce the localization performance. The presented locating system relies on a new localization approach in order to overcome the fading issues, which utilizes a modification of extended Kalman filtering. Especially, the suggested locating method works well even in the zero time difference of arrival case, which occurs due to a very deep fading. Experiment results verify that the proposed real-time locating system gives excellent localization performance in severe fading environments. The results also exhibit that the presented locating system is superior to the conventional locating systems in the localization of high-speed mobile objects under fading environments.

scholarly journals Self-Calibration for the Time Difference of Arrival Positioning

Sensors ◽  
2020 ◽  
Vol 20 (7) ◽  
pp. 2079
Author(s):  
Juri Sidorenko ◽  
Volker Schatz ◽  
Dimitri Bulatov ◽  
Norbert Scherer-Negenborn ◽  
Michael Arens ◽  
...  
Keyword(s):  
Numerical Optimization ◽  
Local Minimum ◽  
Indoor Navigation ◽  
Time Difference ◽  
Ultra Wideband ◽  
System Of Equations ◽  
Position Measurement ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Self Calibration ◽  
Localization Systems

The time-difference-of-arrival (TDOA) self-calibration is an important topic for many applications, such as indoor navigation. One of the most common methods is to perform nonlinear optimization. Unfortunately, optimization often gets stuck in a local minimum. Here, we propose a method of dimension lifting by adding an additional variable into the l 2 norm of the objective function. Next to the usual numerical optimization, a partially-analytical method is suggested, which overdetermines the system of equations proportionally to the number of measurements. The effect of dimension lifting on the TDOA self-calibration is verified by experiments with synthetic and real measurements. In both cases, self-calibration is performed for two very common and often combined localization systems, the DecaWave Ultra-Wideband (UWB) and the Abatec Local Position Measurement (LPM) system. The results show that our approach significantly reduces the risk of becoming trapped in a local minimum.

МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МІЖ ОБ’ЄКТАМИ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ЗАСОБАМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОГО ФАЗОМЕТРА

2018 ◽  
pp. 136-141
Author(s):  
Andrey Dudnik
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival

Актуальність теми дослідження. Нині безпровідні сенсорні мережі є важливим інструментом для дослідження фізичного світу. Їхня важливість пов’язана з новими можливостями використання, завдяки таким характеристикам, як відсутність необхідності в кабельній інфраструктурі, мініатюрних вузлах, низькому енергоспоживанні, вбудованому радіоінтерфейсі, досить високій потужності передачі, відносно низькій вартості. Тому існує проблема створення нових засобів, що покращили б ефективність їх використання, що б дало змогу розширити сфери застосування. Постановка проблеми. У процесі розроблення таких систем розробникам доводиться вирішувати суперечність між зниження точності вимірювання відстані, зі зростанням дальності розташування об’єктів, обмеженою потужністю передавачів і дорогою вартістю спеціальних вузлів, що отримують точні координати із супутника. Наявність цих обмежень підвищує імовірність похибок при локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи існуючі алгоритми вимірювання відстані та задачі енергоефективності передавачів. Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Підвищення точності вимірювання відстані заобів, що використовують існуючі алгоритми вимірювання відстані. Постановка завдання. Удосконалення методу вимірювання відстані пристроями безпровідних сенсорних мереж, шляхом застосування мікропроцесорних фазометрів. Виклад основного матеріалу. Локалізація об’єктів відбувається за допомогою методу TDOA (Time Difference of Arrival). Дані, що були одержані після використання цього методу, надсилаються до мікропроцесорного фазометра, який визначає період між фазами радіо- та ультразвукового сигналу, що є пропорційною величиною до відстані між об’єктами. Висновки відповідно до статті. Запропонований метод дозволяє покращити точність процесу локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document