【原创】TDOA定位的Chan算法Matlab源码

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Chan算法是解决TDOA定位的先进算法，并被众多的论文所引用。本源码由GreenSim团队原创，转载请注明，有意购买源码或代写相关程序，请与GreenSim团队联系。
function [POS_ref,POS1,POS2,POS3,POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q)
%% TDOA定位定位Chan算法
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% CHAN算法,假设移动台与各基站位置较近,需进行三四WLS计算
% 输入参数:
% R(N-1×1): TDOA测量值
% Pbs(N×2): 基站的坐标,第一列为X,第二列为Y;参考基站坐标位于第一行
% 输出参数:
% POS_ref(2X1):第一次WLS的估计结果,作为参考作最终定位结果的判决
% POS1(2X1) :定位结果1
% POS2(2X1) :定位结果2
% POS3(2X1) :定位结果3
% POS4(2X1) :定位结果4
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%这段程序用于自己产生算法输入参数,用于算法测试
% delta = 10; %TDOA测量误差的标准差,用于产生Q矩阵
% M=4; %参考基站外的基站数量
% Xb = 20;Yb = 100; %参考的基站坐标
% X = zeros(M,2);
% a = 2*pi/M;
% for i=1:M %生成其他基站的坐标
% X(i,1) = 400*cos(a*(i-1));
% X(i,2) = 400*sin(a*(i-1));
% end
% Xreal = -150;Yreal = 200;%移动台真实坐标
% %产生TDOA测量结果
% Rb = sqrt((Xreal - Xb)^2+(Yreal - Yb)^2);%移动台到基站的真实距离
% N = normrnd(0,delta,1,M);%产生TDOA测量误差
% Kb = Xb^2+Yb^2;
% R = zeros(M,1);
% for i=1:M %产生TDOA测量值
% R(i) = -Rb+sqrt((Xreal - X(i,1))^2+(Yreal - X(i,2))^2)+N(i);
% end
% Q = (0.5*eye(M)+0.5*ones(M))*(delta^2);
% Pbs = [Xb Yb;X];
% N = 5;
% [POS_ref POS1 POS2 POS3 POS4] = TDOA_chan(R,Pbs,Q)
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N = size(Pbs,1);
K = zeros(1,N);
K = Pbs(:,1).^2 + Pbs(:,2).^2;
ha = 0.5*(R.^2-K(2:N)+K(1))
Ga = -[Pbs(2:N,1)-Pbs(1,1) Pbs(2:N,2)-Pbs(1,2) R]

%计算第一次WLS估计结果（远距算法）
Za = inv(Ga.'*inv(Q)*Ga)*Ga.'*inv(Q)*ha;
Ba = diag(Va);
Fa = Ba*Q*Ba;
Zacov = inv(Ga.'*inv(Fa)*Ga);
%第一次ＷＬＳ计算（近距算法）
Va2 = sqrt((Za2(1)-Pbs(2:N,1)).^2+(Za2(2)-Pbs(2:N,2)).^2);
Ba2 = diag(Va2);
Fa2 = Ba2*Q*Ba2;
Zacov2 = inv(Ga.'*inv(Fa2)*Ga);
%第二次ＷＬＳ计算（近距算法）
Gb = [1 0;0 1;1 1];
Bb2 = [Za2(1)-Pbs(1,1) 0 0;0 Za2(2)-Pbs(1,2) 0;0 0 sqrt((Za2(1)-Pbs(1,1))^2+(Za2(2)-Pbs(1,2))^2)];
Fb2 = 4*Bb2*Zacov2*Bb2;
POS_ref = Za2(1:2,1); %第一次WLS的估计结果,作为参考作最终定位结果的判决
POS1 = sqrt(Zb2)+Pbs(1,:).'; %定位结果1
POS2 = -sqrt(Zb2)+Pbs(1,:).';%定位结果2
POS3 = [-sqrt(Zb2(1));sqrt(Zb2(2))]+Pbs(1,:).';%定位结果3
POS4 = [sqrt(Zb2(1));-sqrt(Zb2(2))]+Pbs(1,:).';%定位结果4