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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GNSS 9

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 GLONASS 30

2.1.4 北斗和区域GNSS 33

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GNSS 46

2.3.1 差分GPS 46

2.3.2 星基增强系统 47

2.3.3 GNSS伪卫星 48

2.3.4 网络RTK 48

2.3.5 辅助GNSS 49

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IS 190

5.4.3 合作式POCS 193

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-PF 283

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