The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

An Improved TDoA Localization with Particle Swarm Optimization in UWB Systems

UWB 시스템에서 Particle Swarm Optimization을 이용하는 향상된 TDoA 무선측위

  • 르나탄 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 정보처리 연구실) ;
  • 김재운 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 정보처리 연구실) ;
  • 신요안 (숭실대학교 정보통신전자공학부 통신 및 정보처리 연구실)
  • Published : 2010.01.31
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Abstract

In this paper, we propose an improved TDoA (Time Difference of Arrival) localization scheme using PSO (Particle Swarm Optimization) in UWB (Ultra Wide Band) systems. The proposed scheme is composed of two steps: re-estimation of TDoA parameters and re-localization of a tag position. In both steps, the PSO algorithm is employed to improve the performance. In the first step, the proposed scheme re-estimates the TDoA parameters obtained by traditional TDoA localization to reduce the TDoA estimation error. In the second step, the proposed scheme with the TDoA parameters estimated in the first step, re-localizes the tag to minimize the location error. The simulation results show that the proposed scheme achieves a more superior location performance to the traditional TDoA localization in both LoS (Line-of-Sight) and NLoS (Non-Line-of-Sight) channel environments.

본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) 시스템에서 PSO (Particle Swarm Optimization)를 사용하는 향상된 TDoA (Time Difference of Arrival) 무선측위 기법을 제안한다. 제안된 기법은 TDoA 파라미터 재추정과 태그(Tag) 위치 재측정을 수행하는 두 단계로 구성된다. 이들 두 단계에서 PSO 알고리즘은 무선측위 성능 향상을 위해 고용된다. 첫 번째 단계에서 TDoA 추정 오차를 줄이기 위해, 제안된 기법은 전형적인 TDoA 무선측위 방식으로부터 얻어진 TDoA 파라미터를 재추정한다. 두 번째 단계에서 무선측위 오차를 최소화시키기 위해, 첫 번째 단계에서 추정된 TDoA 파라미터를 가지고 제안된 기법은 태그의 위치를 다시 측정한다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 LoS (Line-of-Sight)와 NLoS (Non-Line-of-Sight) 채널 환경에서 모두 전형적인 TDoA 무선측위 방식에 비해 우수한 무선측위 성능을 달성하는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

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