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无线定位技术是研究如何确定移动目标坐标位置的学问，基于位置的服务体系已成为工业生产和人类生活的重要基础设施。本书系统介绍了移动目标定位的技术架构、无线定位中的通信技术、无线定位的基本原理、无线定位的进阶算法、目标定位的滤波处理、定位中的多径与非视距处理、卫星定位技术、特殊场景的无线定位，适合于本科生和研究生用作学习教材（本书将免费提供教学PPT），也适合于有志于移动目标定位领域的工程技术人员和科学研究人员参考。

前言

第1章 绪论 1

1.1 无线定位与基于位置的服务 1

1.1.1 无线定位的基本概念 1

1.1.2 节点的可定位性 2

1.1.3 基于位置的服务 3

1.2 定位技术的分类 6

1.2.1 视觉定位与非视觉定位 6

1.2.2 室外定位与室内定位 7

1.2.3 单目标定位与多目标定位 8

1.2.4 绝对定位与相对定位 8

1.2.5 集中式定位与分布式定位 8

1.2.6 测距定位与非测距定位 9

1.3 定位技术的评价标准 9

1.3.1 均方误差与均方根误差 9

1.3.2 克拉默-拉奥下界 10

1.3.3 几何精度因子 11

1.3.4 圆/球概率误差 12

1.4 无线定位技术的应用领域与发展趋势 12

1.4.1 无线定位技术的应用领域 12

1.4.2 无线定位技术的发展趋势 14

参考文献 15

第2章 无线定位中的通信技术 17

2.1 Wi-Fi技术 17

2.1.1 Wi-Fi技术概述 17

2.1.2 Wi-Fi的物理层 19

2.1.3 Wi-Fi的MAC层 21

2.1.4 Wi-Fi网络的入网过程 23

2.2 ZigBee技术 25

2.2.1 ZigBee技术概述 25

2.2.2 ZigBee的设备与拓扑 26

2.2.3 ZigBee的体系架构 28

2.2.4 ZigBee各层的主要功能 29

2.2.5 ZigBee的组网 32

2.3 UWB技术 36

2.3.1 UWB技术概述 36

2.3.2 UWB的物理层 38

2.3.3 UWB的MAC协议 41

2.3.4 UWB的组网 42

2.4 蓝牙技术 43

2.4.1 蓝牙技术概述 43

2.4.2 蓝牙的协议栈架构 45

2.4.3 蓝牙连接的建立 46

2.5 RFID技术 49

2.5.1 RFID技术概述 49

2.5.2 RFID的工作原理 50

2.5.3 RFID的工作频段 51

参考文献 54

第3章 无线定位的基本原理 56

3.1 距离测量方法 56

3.1.1 基于RSSI的距离测量 57

3.1.2 基于TOA的距离测量 58

3.1.3 基于TDOA的距离测量 59

3.1.4 基于AOA/DOA的距离测量 60

3.1.5 基于PDOA的距离测量 61

3.2 基本测距定位算法 62

3.2.1 三边定位法 63

3.2.2 三角定位法 63

3.2.3 极大似然估计法 64

3.2.4 最小二乘法 65

3.2.5 多维尺度法 67

3.2.6 指纹定位法 69

3.2.7 惯导定位 70

3.2.8 地磁定位 72

3.3 基本非测距定位算法 73

3.3.1 质心定位法 73

3.3.2 APIT定位法 74

3.3.3 DV-Hop定位法 75

3.3.4 MSP定位法 76

3.3.5 凸规划定位法 79

3.3.6 Spotlight定位法 80

参考文献 81

第4章 无线定位的进阶算法 84

4.1 提高测距精度 84

4.1.1 近场电磁测距优化 84

4.1.2 基于计时误差抑制的TOA 测距优化 86

4.2 移动信标辅助的定位 88

4.2.1 移动信标定位的基本原理 88

4.2.2 LMAP定位算法 89

4.2.3 定向天线定位算法 90

4.3 机会定位 95

4.3.1 机会相遇的建模 95

4.3.2 机会定位的位置求解 97

4.3.3 利用机会感知增强定位能力 98

4.4 基于压缩感知的定位 99

4.4.1 压缩感知的基本原理 99

4.4.2 基于压缩感知的两阶段多目标定位 100

4.4.3 基于压缩感知的目标轨迹测绘 102

4.5 被动定位 103

4.5.1 被动定位的基本原理 104

4.5.2 射频层析成像算法 105

4.5.3 被动定位中的环境噪声消除 109

参考文献 110

第5章 目标定位的滤波处理 112

5.1 卡尔曼滤波 112

5.1.1 卡尔曼滤波概述 112

5.1.2 一个简单的卡尔曼滤波实例 114

5.1.3 卡尔曼滤波的数学描述 117

5.1.4 卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用 120

5.2 扩展卡尔曼滤波 124

5.2.1 扩展卡尔曼滤波的原理 124

5.2.2 扩展卡尔曼滤波在机器人定位中的应用 129

5.3 无迹卡尔曼滤波 134

5.3.1 无迹卡尔曼滤波的原理 134

5.3.2 无迹卡尔曼滤波在目标定位中的应用 138

5.4 粒子滤波 139

5.4.1 粒子滤波的原理 140

5.4.2 粒子滤波在机器人定位中的应用 143

参考文献 145

第6章 定位中的非视距处理 146

6.1 视距传播与非视距传播的定义 146

6.2 NLOS传播对定位的影响 147

6.2.1 NLOS传播对RSSI测距的影响 147

6.2.2 NLOS传播对AOA和DOA测距的影响 147

6.2.3 NLOS传播对TOA和TDOA测距的影响 148

6.3 目标定位中的NLOS 识别 148

6.3.1 残差检验法 149

6.3.2 误差统计法 150

6.3.3 能量检测法 151

6.3.4 神经网络算法 152

6.4 目标定位中的NLOS 抑制 153

6.4.1 滤波算法 153

6.4.2 半参数算法 157

6.4.3 能量检测法 157

6.4.4 数据库法 158

6.5 目标定位中的NLOS利用 159

6.6 NLOS辅助的目标定位 161

6.6.1 NLOS与LOS混合场景下的目标定位 161

6.6.2 仅有NLOS信息场景的目标定位 168

参考文献 171

第7章 卫星定位技术 173

7.1 卫星导航定位系统概述 173

7.1.1 GPS(全球定位系统) 173

7.1.2 GLONASS卫星导航系统 176

7.1.3 Galileo卫星导航系统 177

7.1.4 北斗卫星导航系统 179

7.2 卫星定位的基本方法 181

7.2.1 测码伪距法定位 181

7.2.2 测相伪距法定位 185

7.2.3 差分定位 187

7.3 GPS卫星的导航定位信号 190

7.3.1 GPS导航定位信号概述 191

7.3.2 GPS信号测距码 191

7.3.3 导航电文 194

7.4 GPS信号接收机 195

7.4.1 GPS信号接收机的基本结构 195

7.4.2 GPS信号接收机的工作原理 198

7.5 整周模糊度 201

7.5.1 整周模糊度概述 201

7.5.2 观测值域内方法 202

7.5.3 LAMBDA方法 203

7.6 GPS定位中的误差源 204

7.6.1 GPS误差分类 204

7.6.2 减少或消除误差的措施 206

参考文献 207

第8章 特殊场景的无线定位 209

8.1 煤矿场景的无线定位 209

8.1.1 煤矿场景无线定位的特点 209

8.1.2 基于双标签节点的目标定位 212

8.1.3 基于证人节点的目标定位 214

8.1.4 基于煤矿巷道特征的定位 219

8.2 水下场景的无线定位 222

8.2.1 水下场景无线定位的特点 223

8.2.2 基于AHP和灰度理论的水下目标定位 224

8.2.3 水下AUV定位 229

8.3 救灾场景的无线定位 231

8.3.1 救灾场景无线定位的特点 232

8.3.2 基于加权DS证据理论的救灾场景定位 234

8.3.3 基于智能手机的灾后受困人员定位 238

参考文献 241

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• 作者：秋池的鱼 发布时间：2022-10-07 15:15:37

  补标。的确不好读，二王将很多难以读通的地方，转得太远，需注意。

• 作者：linn 发布时间：2017-06-25 11:24:56

  这书真是烂到家了……全是论文而且完全看不下去，东拼西凑的感觉真心不好

• 作者：程胖Sir 发布时间：2022-06-16 15:42:37

  内容非常详细，对于混音工作很有帮助！

• 作者：OysterChu 发布时间：2015-03-30 10:43:55

  人类不过是地球的过客，地球不过是宇宙的尘埃。“渺沧海之一粟”，在以几十亿年为单位计量的时间中，我们的存在微乎其微，也何其荣幸。

• 作者：依依 发布时间：2023-03-03 11:39:50

  很关注的一位学者。故宫博物院林欢老师著。

  本书的贡献在于对胡开文墨业庞大的系统做了详细的梳理。

  对墨品本身的分析大多承袭周绍良老师。

• 作者：acAric 发布时间：2015-10-12 18:20:07

  花了十分钟看完，哈哈。很简单形象，日本人很喜欢图解XX，还是很不错的。这个是要动手操作的，平时多练习，结合一些理论，非常棒。

• 雾岛君和我有点像

  作者：备前宰相 发布时间：2017-03-21 16:27:29

  雾岛君的故事终于结束了……一个很典型的“社会派”故事，算不上很精彩，文笔也一般，有些情节甚至前后无法对应上。但是精彩之处在于对人物的刻画，其实我一直不喜欢“检察官”这个职业，感觉一股冷血刻板的气息扑面而来，但三郎是一个在某些方面和我很像的活生生的人，有时固执己见，有时神经质，书中将雾岛检察官种种矛盾纠结的心理描写得非常细致和传神。将案子和个人感情生活纠缠在一起，无奈而又别无选择地做出决定……高木先生在表达这种意念上做得极佳!人物刻画细腻是大部分日本作家的优势，另一位主角尾形悦子是我喜欢的类型，准备继续看以她为主角的《零的蜜月》……[害羞]

• 星球不孤单

  作者：Chelsea.H 发布时间：2018-07-05 22:04:32

  1846年9月23日，德国天文台的一位天文学家伽勒收到了一封来自遥远的法国的来信，信中说：“请在9月23日晚上，将望远镜对准摩羯座δ星之东约5度的地方，你就能找到一颗新的行星。它的圆面直径约3角秒，每天运动69角秒。”伽勒大吃一惊，这简直就像是一封上帝的来信，连信件抵达的时间都仿佛精心设计过，当天正好就是9月23日，一切都精确得令人难以置信。伽勒被这个预言深深吸引了，他带着一位学生当晚就展开观测。伽勒看望远镜，学生对照星图，一个一个查找比对。仅仅半个小时过去，当伽勒报出一颗视星等为8等，与预言的位置相差不到1度的暗淡天体时，手拿星图的学生喊了起来：那颗星星不在星图上！

  这就是发现海王星的故事。海王星的发现是牛顿力学辉煌成就的最高体现，因为仅仅依靠计算，便可以预测未来。共享海王星发现权的英国的亚当斯和法国的勒维耶就是用数学掌握了天机的那两个人。英吉利海峡两岸，两位高手的智慧之剑指向了同一个天区，可是这俩人谁也不知道对方的工作。这再一次诠释了霍金遥远的相似性带来的浪漫与感动。这样一个孤独的小星球，在远隔几十亿公里之外，有人仅凭计算就发现了它，描绘出它的轨道，丈量出它的舞步，诺大宇宙茫茫星海，竟有智慧的眼睛在约定好的地方等待它的出现，而且这样的眼睛居然还有两双。

  我一定会把这个故事排在天文史最动人一笔的Top One。这里有勤奋，有偶然，有错过，有遗憾，有争吵，有激动，有宽容，有释然。还得感谢艾里和查理斯两个猪队友，要不是他俩一再失误，也就不会有天文界双子星的一段佳话了。亚当斯和勒维耶就像是梅西和C罗，他们不是在脚尖上玩转足球，而是在笔尖上计算星球。高手相遇，在纸笔上也能掀起惊涛骇浪。海王星是八大行星中唯一一颗肉眼不可见的行星，但它是最幸运的一个，人们只有对它是未见先知，它只将自己展现给了最有智慧的头脑。虽然夜空中有那么多亮晶晶的星星让无数人抬头仰望，但是唯有看不见的海王星不需要，它不觉得孤单，它早已心有所属。