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现如今,高精度位置服务仍然在学术界、工业界乃至公共生活场景中扮演着重要角色。航天航空领域飞行器的轨迹位置跟踪与导航,车辆在地图中的实时路径规划,室内场景物流仓储定位、灾难救援,甚至如今火热的共享概念单车,精确位置获取在各个领域中都扮演着重要作用。当采用主流定位技术即卫星覆盖的全球定位导航系统( Global Position System ,GPS )时,由于大范围尺度变化,卫星传输信号易衰落并且不具有穿透特性,GPS往往在特殊场景的定位性能上不尽人意。无线网络定位技术可以成为完善定位领域需求的有效手段。 无线定位网络逐步成为定位领域的研究热点。然而,当使用无线定位系统时,网络将面临如下问题。复杂环境下,例如丛林密布的战场、高楼耸立的城市,无线网络中存在大量非视距信号传输,造成接收端所获得信号的信噪比较小,同时较大误检概率的发生还会使得信号传输中断,从而造成锚节点不能有效覆盖目标导致定位失败。另外,无线定位网络可用资源有限,系统需要关注资源能量的有效使用策略来充分发挥无线定位网络的优势。 本文针对环境复杂、资源受限的无线定位网络易发生锚节点覆盖受限,资源不能有效利用的问题,提出基于到达时间估计( Time of Arrival,TOA )测量的待定目标的相互协作实现位置获取方案,资源分配下的载波优化能效使用策略。当待定目标不能完成相互协作定位时,运用基于混合到达时间/角度估计( TOA/Angle of Arrival,TOA/AOA )定位系统减少锚节点使用数量,资源优化分配并结合阵元天线优化选择能效使用策略。本文提出协作定位多资源类型优化分配下载波优化策略的混合整数规划( Mixed Integer Programming ,MIP )求解数学模型,并且运用有效求解算法给出最优解。基于混合TOA/AOA测量的定位方式下,建立能效策略数学优化求解模型,同时针对该模型的复杂难解性,提出两阶段求解方案,给出了该能效策略的具体运用形式。 仿真数据表明,TOA测量方式下MIP模型的载波优化求解算法的准确度和求解效率与传统穷举法相比性能上有大幅提升,并可以成功的扩展到协作定位情景。协作定位多资源分配的载波优化策略是TOA测量网络能效方案的最优策略。混合TOA/AOA测量方式下所提出的优化能效策略与传统策略相比有大幅提升。综上,本文给出了复杂环境下,无线定位网络锚节点覆盖受限时的有效方案,提高能效利用率的有效策略。