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講演抄録/キーワード
講演名 2006-05-19 10:10
TDOA型センサネットワークにおける階層型粒子フィルタを用いた位置推定法
谷口健太郎河野隆二横浜国大
抄録 (和) センサネットワークにおいて、個々のノードの位置情報を正確に把握することは非常に重要である. ノードの測位方式としては,信号の受信時刻差を利用するTDOA 方式が知られているが,従来の線形探索アルゴリズムではマルチパスフェーディングや見通し外伝搬路の影響で大幅に測位精度が劣化してしまう.本稿では,このような劣悪な伝搬環境のもとでも正確な測位を実現する方式として,階層型粒子フィルタを用いた測位アルゴリズムを提案する.提案方式では,複数の基地局ノードが測位対象ノードからの信号を受信し,二段階にわたって粒子フィルタによる状態量推定を実行する. 第一段階では,基地局ノードで得られた個々のTDOA 観測値に対し,粒子フィルタを用いてマルチパス補償を行う.この際,非ガウシアン状態空間モデルを利用することにより,見通し外伝搬路に起因する測定異常値を効果的に除去することが可能となる. 続いて第二段階では,修正された全TDOA 観測値を用いて,粒子フィルタによる位置推定を行う.第一段階での観測値補正により,最終的に得られる測位精度が大幅に改善されることを示す.また計算機シミュレーションにより,提案アルゴリズムが従来方式に比べてより高精度で,見通し外環境に対してもロバストな測位を実現することを示す. 
(英) For various kinds of applications in sensor network, the positional information of each sensor tag is essential.
In order to know the exact position of each tag, the location estimation method using TDOA (Time Difference of Arrival) measurements is often considered. Some conventional linear search algorithms used for TDOA-based estimation, however, are easily degraded due to serious multipath fading and Non-Line-of-Sight (NLOS) propagation especially in indoor or urban environments. In this paper, we describe some novel algorithms for accurate indoor positioning of a sensor tag in a network of fixed nodes. The proposed technique uses layered particle filter. Firstly,
multiple fixed nodes receive the noisy signal transmitted from the tag of interest. The adverse effects of multipath or NLOS propagation in TDOA measurements are reduced by first particle filter. Then, the modified measurements are incorporated into the positioning algorithm by second particle filter. The non-Gaussian state space model used in the first layer is helpful to find outliers and compensate such adverse effects. This procedure directly influences the performance of second one. Some simulation results show the usefulness of the proposed technique which can achieve more robust and precise estimation compared with conventional systems.
キーワード (和) ポジショニング / TDOA / 粒子フィルタ / センサネットワーク / 階層化 / / /  
(英) positioning / TDOA / Particle Filter / sensor network / Layered Architecture / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN  
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研究会情報
研究会 SN  
開催期間 2006-05-18 - 2006-05-19 
開催地(和) 東理大森戸記念館 
開催地(英) Tokyo Univ. of Science, Morito Memorial Hall 
テーマ(和) 第4回センサネットワーク研究会 
テーマ(英) The 4th Sensor Networks Conference 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SN 
会議コード 2006-05-SN 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) TDOA型センサネットワークにおける階層型粒子フィルタを用いた位置推定法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Positioning Based on TDOA Measurements Using Two-Stage Particle Filter in Sensor Network 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ポジショニング / positioning  
キーワード(2)(和/英) TDOA / TDOA  
キーワード(3)(和/英) 粒子フィルタ / Particle Filter  
キーワード(4)(和/英) センサネットワーク / sensor network  
キーワード(5)(和/英) 階層化 / Layered Architecture  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 谷口 健太郎 / Kentaro Taniguchi / タニグチ ケンタロウ
第1著者 所属(和/英) 横浜国立大学 (略称: 横浜国大)
Yokohama National University (略称: Yokohama National Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 河野 隆二 / Ryuji Kohno /
第2著者 所属(和/英) 横浜国立大学 (略称: 横浜国大)
Yokohama National University (略称: Yokohama National Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2006-05-19 10:10:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 SN 
資料番号  
巻番号(vol) vol. 
号番号(no)  
ページ範囲  
ページ数  
発行日  


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