Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi
Yıl: 2017 Cilt: 21 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 26 - 33 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.16984/saufenbilder.64863 İndeks Tarihi: 06-03-2019
Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi
Öz: Geniş bant spektrumu ve yüksek çözünürlük özellikleri ile çok geniş bant (Ultra-Wide Band, UWB) teknolojisi, birçokkapalı alan konum belirleme probleminde tercih edilmektedir. Bu çalışmada; UWB kablosuz sinyallerini kullanankonum belirleme sisteminin konum belirleme performansının belirlenmesi ve genellikle açık alan konumbelirlemesinde kullanılan yatay hassaslık ölçeğinin (Horizontal Dilution Precision, HDOP) kapalı alanda bu sistemiçin kullanılmasıyla, konum tahmin hatasının iyileştirilmesi için yeni bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem kullanışsızolan konum tahmin noktalarının elenmesi temel almaktadır ve UWB konum belirleme sistemi ile elde edilen deneyselkonum belirleme sonuçlarının iyileştirilmesini sağlamaktadır. Bu yöntemin performans analizi için UWB sistemininsağladığı konum verilerine literatürde kullanılan en küçük kareler (Least Squares, LS) ve doğrusal olmayan regresyon(Non-Linear Regression, NLR) ve önerilen HDOP tekniklerinin uygulanması ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmalıolarak sunulmaktadır. Sonuçlar göstermektedir ki; önerilen HDOP tekniği, LS algoritmasının ortalama konum hatasınagöre yaklaşık olarak %9 oranında, NLR algoritmasına göre ise %5 oranında daha iyi sonuç vermektedir.
Anahtar Kelime: Konular:
Performance analysis and improvement of the ultra-wide band localization system
Öz: With the very wide spectrum and high resolution characteristics, ultra-wideband (UWB) communication technique is chosen various indoor localization. This paper presents the localization performance of a positioning system, which uses UWB wireless signals, and a novel method to decrease the localization error using horizontal dilution of precision (HDOP), which uses for outdoor positioning in the literature, for this system. This method focuses to eliminate the unadaptable localization points and provides elimination of UWB experimental localization results. The comparison between the proposed method localizations and the results by elimination of UWB system raw localization data with the least-squares (LS) and the non-linear regression (NLR) techniques are provided for the performance analysis. As the results, the proposed HDOP technique approximately provides 9% the better performance than the LS algorithm. In addition, the technique also provides 5% the better performance than the NLR algorithm.
Anahtar Kelime: Konular:
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Y. Chen, S. Zhang, S Xu, G. Y. Li, “Fundamental Trade-offs on Green Wireless Networks,” IEEE Communications Magazine, vol. 49, no. 6, pp. 30- 37, 2011.
- P. H. Tseng and K. T. Feng, “Hybrid Network/Satellite-Based Location Estimation and Tracking Systems for Wireless Networks,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 58, no. 9, pp. 5174-5189, 2009.
- S. C. Yeh, W. H. Hsu, M. Y. Su, C. H. Chen, K. H. Liu, “A Study on Outdoor Positioning Technology using GPS and WiFi Networks,” Int. Conference on Networking, Sensing and Control, Japan, 26-29 March 2009, pp. 597-601.
- L. Huan and R. Bo, “Wireless location for indoor based on UWB,” 34th Chinese Control Conference, Hangzhou, 2015, pp. 6430-6433.
- S. Gezici and H. Poor H, “Position Estimation via Ultra-Wide-Band Signals", Proceedings of the IEEE, vol. 97, no. 2, pp. 386-403, 2009.
- H. Liu, H. Darabi, P. Banerjee, J. Liu, “Survey of Wireless Indoor Positioning Techniques and Systems,” IEEE Tran. on Systems, Man, and Cybernetics, Part C: Applications and Reviews, vol. 37, no. 6, pp. 1067-1080, 2007.
- D. Niculescu and B. Nath, “Ad Hoc Positioning System (APS) using AOA,” The IEEE 22nd Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, USA, April 2003, vol. 3, pp. 1734-1743.
- A. Catovic and Z. Sahinoglu, “The Cramer-Rao bounds of hybrid TOA/RSS and TDOA/RSS location estimation schemes,” IEEE Communacitions Letter, vol. 8, pp. 626-628, 2004.
- T. Wang, X. Chen, N. Ge, Y. Pei, “Error analysis and experimental study on indoor UWB TDoA localization with reference tag,” 2013 19th AsiaPacific Conference on Communications, Denpasar, 2013, pp. 505-508.
- S. Monica and G. Ferrari, “UWB-based localization in large indoor scenarios: optimized placement of anchor nodes,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 51, no. 2, pp. 987-999, 2015.
- X. Li and S. Yang, “The indoor real-time 3D localization algorithm using UWB,” International Conference on Advanced Mechatronic Systems, Beijing, 2015, pp. 337-342.
- H. Cai, G. Wu, Y. Chen, L. Jiang, “Indoor collaborative localization method based on ultrawideband ranging,” 9th European Conference on Antennas and Propagation, Lisbon, 2015, pp. 1-2.
- G. Zhao and H. Niu, “Research and application of indoor positioning based on UWB,” Third International Conference on Cyberspace Technology, Beijing, 2015, pp. 1-5.
- D. Briese, H. Kunze, G. O. Rose, “High Precision UWB-Based 3D Localization for Medical Environment,” IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband, Montreal, QC, 2015, pp. 1-5.
- G. Feng, C. Shen, C. Long, F. Dong, “GDOP index in UWB indoor location system experiment”, IEEE Sensors, Busan, 2015, pp. 1-4.
- K. Kucuk, “Horizontal dilution of precision based ultra wide band positioning technique for indoor environments,” Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, vol. 22, pp. 1307-1322, 2014.
- M. Baum, “RTL in Longueuil selects bus yard management solution provided by Solotech”, ISR Transit and Ubisense, 2011.
- W. Chantaweesomboon et al., “On performance study of UWB real time locating system,” 2016 7th International Conference of Information and Communication Technology for Embedded Systems (IC-ICTES), Bangkok, 2016, pp. 19-24.
- J. Youn and Y. Cho, “Performance Study of an Ultra-Wideband Indoor Localization and Asset Tracking System,” in title of Ultra Wideband, Rijeka, Croatia, InTech Europe, 2010.
- R. Yarlagadda, I. Ali, N. Al-Dhahir, J. Hershey, “GPS GDOP Metric,” Radar, Sonar and Navigation IEE Proceedings, vol. 147, no. 5, pp. 259-264, 2000.
- J. Yan, C. C. J. M. Tiberius, P. J. G. Teunissen, G. Bellusci and G. J. M. Janssen, “A Framework for Low Complexity Least-Squares Localization With High Accuracy,” in IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 58, no. 9, pp. 4836-4847, Sept. 2010.
- S. Marano, W. M. Gifford, H. Wymeersch and M. Z. Win, “NLOS identification and mitigation for localization based on UWB experimental data,” in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 28, no. 7, pp. 1026-1035, September 2010.
| APA | KÜÇÜK K (2017). Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. , 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| Chicago | KÜÇÜK KEREM Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. (2017): 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| MLA | KÜÇÜK KEREM Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. , 2017, ss.26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| AMA | KÜÇÜK K Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. . 2017; 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| Vancouver | KÜÇÜK K Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. . 2017; 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| IEEE | KÜÇÜK K "Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi." , ss.26 - 33, 2017. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| ISNAD | KÜÇÜK, KEREM. "Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi". (2017), 26-33. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.64863 |
| APA | KÜÇÜK K (2017). Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(1), 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| Chicago | KÜÇÜK KEREM Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21, no.1 (2017): 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| MLA | KÜÇÜK KEREM Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.21, no.1, 2017, ss.26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| AMA | KÜÇÜK K Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017; 21(1): 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| Vancouver | KÜÇÜK K Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017; 21(1): 26 - 33. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| IEEE | KÜÇÜK K "Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi." Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21, ss.26 - 33, 2017. 10.16984/saufenbilder.64863 |
| ISNAD | KÜÇÜK, KEREM. "Geniş bant konum belirleme sistemi performans analizi ve iyileştirilmesi". Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21/1 (2017), 26-33. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.64863 |
