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第1章 绪论1

1.1 无线定位综述1

1.1.1 背景与应用1

1.1.2 无线电定位系统分类2

1.1.3 性能指标6

1.2 定位导航系统7

1.2.1 基于卫星的系统8

1.2.2 增强系统和辅助GNSS9

1.2.3 陆基网络系统10

1.3 定位导航问题中信号处理技术的应用13

1.3.1 参数化统计技术13

1.3.2 非参数化统计技术14

1.3.3 非几何技术14

1.3.4 高级信号处理工具14

参考文献15

第2章 星基导航系统18

2.1 全球导航卫星系统18

2.1.1 全球定位系统（GPS）18

2.1.2 伽利略23

2.1.3 GLONASS30

2.1.4 北斗和区域GNSS33

2.2 GNSS接收机34

2.2.1 整体结构34

2.2.2 信号捕获36

2.2.3 信号跟踪38

2.2.4 导航处理42

2.2.5 伪距误差来源44

2.3 增强系统和辅助GNSS46

2.3.1 差分GPS46

2.3.2 星基增强系统47

2.3.3 GNSS伪卫星48

2.3.4 网络RTK48

2.3.5 辅助GNSS49

参考文献53

第3章 陆基网络定位导航56

3.1 陆基网络定位导航技术基础56

3.1.1 与位置相关的信号参数估计56

3.1.2 位置估计技术60

3.1.3 定位误差源66

3.2 蜂窝网络中的定位74

3.2.1 定位和导航方法74

3.3 无线局域网定位77

3.3.1 WLAN的体系结构78

3.3.2 IEEE 802.11 a/b/c标准78

3.3.3 定位导航方法79

3.4 无线传感器网络定位83

3.4.1 WSN物理层83

3.4.2 UWB技术中与位置有关的信号参数87

3.4.3 WSN定位方法96

参考文献104

第4章 无线电定位系统精度的基本限制113

4.1 参数估计与定位中的精度界限113

4.1.1 使用UWB信号进行TOA测距的基本精度限制114

4.2 克拉美·罗下界的拓展117

4.2.1 超宽带TOA估计中的克拉美·罗下界118

4.2.2 超宽带（UWB）多径信道估计中的克拉美·罗下界：重叠脉冲的影响120

4.3 ZIV-ZAKAI界的拓展124

4.3.1 UWB信号和信道模型125

4.3.2 Ziv-Zakai下界126

4.3.3 多径环境下的一些仿真结果127

4.4 新型定位算法及其精度界129

4.4.1 GNSS直接定位估计的理论性能界129

4.4.2 合作定位的理论性能限制141

4.4.3 干扰环境下的TOA估计精度界限144

参考文献148

第5章 无线电定位信号处理新技术152

5.1 高级超宽带定位技术152

5.1.1 频域TOA估计器152

5.1.2 联合TOA/DOA估计160

5.1.3 存在干扰下的TOA估计165

5.1.4 非视距条件下的稳健TOA估计法167

5.2 MIMO定位系统171

5.2.1 MIMO系统联合TOA/AOA估计的克拉美·罗下界171

5.2.2 SIMO系统的实用距离估计173

5.3 改进几何定位算法176

5.3.1 有界误差分布估计176

5.3.2 凸集投影法180

5.4 合作定位188

5.4.1 合作定位概述189

5.4.2 合作式IS190

5.4.3 合作式POCS193

5.4.4 主动和被动锚节点定位196

5.4.5 基于置信传播的分布式定位201

5.5 基于认知无线电终端的认知定位207

5.5.1 认知TOA估计208

5.5.2 滤波器组多载波测距信号211

5.5.3 多载波信号认知界限及算法212

参考文献218

第6章 混合定位信号处理224

6.1 贝叶斯滤波定位与跟踪介绍224

6.1.1 贝叶斯法则225

6.1.2 动态模型226

6.1.3 贝叶斯滤波器通用结构228

6.1.4 卡尔曼滤波及其演变结构229

6.1.5 粒子滤波236

6.2 基于TOA＋TDOA＋AOA测量的陆基混合定位243

6.3 基于GNSS和惯性系统的混合定位246

6.3.1 惯性测量单元与惯性导航247

6.3.2 GNSS接收机与惯性传感器的经典组合249

6.3.3 惯导贝叶斯直接位置估计253

6.4 基于GNSS和对等陆基网络信号的混合定位265

6.4.1 混合分布式加权多维尺度266

参考文献272

第7章 信号处理在现实环境中的应用276

7.1 NEWCOM＋＋博洛尼亚实验场276

7.1.1 硬件安装277

7.1.2 参考场景方案279

7.2 信号处理算法在实验数据中的应用282

7.2.1 带惯性加速度校正的无线电测量值混合282

7.2.2 混合陆基导航中的EKF和SIR-PF283

7.2.3 应对非视距测量：带偏差跟踪的扩展卡尔曼滤波、容积粒子滤波和代价参考粒子滤波之间的比较286

7.2.4 实验结果对视距与非视距传播状态的识别291

7.3 软件定义的无线电：高级定位终端开发测试技术293

7.3.1 软件定义的无线电原理295

7.3.2 用于定位的软件定义的无线电技术296

参考文献301

缩略词303