《无线定位技术》自出版以来，受到读者的广泛好评，被近20所高校选为本科生或研究生教材。本书是《无线定位技术》的升级版，逻辑性、完整性、前沿性和可读性显著提升，改动与新增内容超过50%。本书系统介绍了无线定位的历史脉络、体系架构和基础知识，对定位中的基本概念、通信知识、测距方法、定位解算方法、定位优化方法进行了详细陈述，并介绍了移动信标辅助的定位、基于压缩感知的定位、5G/6G定位等前沿方法，深入浅出地展现了卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波及其应用方法，全面系统地探讨了定位中的多径和非视距传播的成因与克服方法，由浅入深地介绍了GPS、北斗等卫星定位系统的特点、定位原理、噪声来源与抑制方法，简明扼要地分析了矿井、水下和救灾场景的定位特点与代表性方法。

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中国矿业大学本科、硕士、博士、博士后，新南威尔士大学访问学者。中国煤炭学会科学传播专家，中国电子学会标准化工作委员会委员，中国有色金属学会矿山信息化智能化专业委员会委员，主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目"事件驱动的空天地多传感器协同观测方法（编号：2011CB707102）"子课题等项目。

目录
第1章 绪论 1
1.1 无线定位与基于位置的服务 1
1.1.1 历史上的无线定位技术 1
1.1.2 无线定位的基本概念 4
1.1.3 可定位性问题 6
1.1.4 基于位置的服务 7
1.2 定位技术的分类 9
1.2.1 视觉定位与非视觉定位 10
1.2.2 室外定位与室内定位 11
1.2.3 单目标定位与多目标定位 11
1.2.4 绝对定位与相对定位 12
1.2.5 集中式定位与分布式定位 12
1.2.6 测距定位与非测距定位 12
1.3 定位技术的评价标准 13
1.3.1 均方误差与均方根误差 13
1.3.2 克拉默-拉奥下界 13
1.3.3 几何精度因子 14
1.3.4 圆概率误差 16
1.4 经典无线定位系统举例 16
1.4.1 Cricket定位系统 16
1.4.2 PinPtr定位系统 17
1.4.3 AHLoS定位系统 18
1.4.4 SpotFi定位系统 18
1.5 定位技术的应用领域与发展趋势 19
1.5.1 无线定位技术的应用领域 19
1.5.2 无线定位技术的发展趋势 23
参考文献 24
第2章 无线定位中的通信技术 26
2.1 Wi-Fi技术 26
2.1.1 Wi-Fi技术概述 26
2.1.2 Wi-Fi的物理层 29
2.1.3 Wi-Fi的数据链路层 30
2.1.4 Wi-Fi网络的入网过程 33
2.1.5 利用Wi-Fi进行目标定位 35
2.2 ZigBee技术 38
2.2.1 ZigBee技术概述 39
2.2.2 ZigBee的体系架构 41
2.2.3 ZigBee的组网 46
2.2.4 利用ZigBee进行目标定位 49
2.3 UWB技术 51
2.3.1 UWB技术概述 51
2.3.2 UWB的物理层 54
2.3.3 UWB的MAC协议 58
2.3.4 利用UWB进行目标定位 59
2.4 蓝牙技术 61
2.4.1 蓝牙技术概述 61
2.4.2 蓝牙的体系结构 63
2.4.3 蓝牙连接的建立 65
2.4.4 利用蓝牙进行目标定位 69
参考文献 70
第3章 无线定位的基本原理 72
3.1 距离测量方法 72
3.1.1 基于RSSI的距离测量 73
3.1.2 基于ToA的距离测量 74
3.1.3 基于TDoA的距离测量 75
3.1.4 基于TSoA的距离测量 76
3.1.5 基于AoA/AoD的距离测量 77
3.1.6 基于PDoA的距离测量 78
3.2 基本测距定位算法 79
3.2.1 三边定位法 80
3.2.2 三角定位法 80
3.2.3 极大似然估计法 81
3.2.4 最小二乘法 82
3.2.5 多维尺度法 83
3.2.6 指纹定位法 86
3.2.7 惯导定位法 89
3.2.8 地磁定位法 90
3.3 基本非测距定位算法 93
3.3.1 质心定位法 93
3.3.2 APIT定位法 94
3.3.3 DV-Hop定位法 95
3.3.4 MSP定位法 96
3.3.5 凸规划定位法 98
3.3.6 Spotlight定位法 100
参考文献 101
第4章 无线定位的进阶算法 103
4.1 提高测距精度 103
4.1.1 近场电磁测距优化 103
4.1.2 基于计时误差抑制的ToA测距优化 105
4.2 移动信标辅助的定位 107
4.2.1 移动信标定位的基本原理 107
4.2.2 LMAP定位法 108
4.2.3 定向天线定位法 109
4.3 基于压缩感知的定位 113
4.3.1 压缩感知的基本原理 113
4.3.2 基于压缩感知的两阶段多目标定位 114
4.3.3 基于压缩感知的目标轨迹测绘 115
4.4 被动定位 117
4.4.1 被动定位的基本原理 117
4.4.2 射频层析成像算法 119
4.5 1G～5G移动通信网络定位 122
4.5.1 1G～5G的定位演进过程 122
4.5.2 蜂窝通信网络主要定位方法 124
4.5.3 5G定位方法与系统 128
4.6 面向6G的可重构超表面辅助定位 130
4.6.1 可重构超表面辅助定位的理论基础 130
4.6.2 利用可重构超表面进行目标定位 133
4.7 机会定位 135
4.7.1 基于节点相遇的机会定位 135
4.7.2 利用机会感知增强定位能力 136
参考文献 137
第5章 目标定位的滤波处理 139
5.1 卡尔曼滤波 139
5.1.1 卡尔曼滤波概述 139
5.1.2 一个简单的卡尔曼滤波实例 142
5.1.3 卡尔曼滤波的数学描述 144
5.1.4 卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用 147
5.2 扩展卡尔曼滤波 150
5.2.1 扩展卡尔曼滤波的原理 150
5.2.2 扩展卡尔曼滤波在机器人定位中的应用 153
5.3 无迹卡尔曼滤波 155
5.3.1 无迹卡尔曼滤波的原理 155
5.3.2 无迹卡尔曼滤波在机器人定位中的应用 159
5.4 粒子滤波 159
5.4.1 粒子滤波的原理 159
5.4.2 粒子滤波在机器人定位中的应用 165
参考文献 167
第6章 定位中的多径效应与非视距处理 169
6.1 定位中的多径效应 169
6.1.1 多径效应的理论基础 169
6.1.2 多径效应对无线定位的影响 171
6.2 定位中的非视距传播 172
6.2.1 非视距传播的理论基础 172
6.2.2 非视距传播对无线定位的影响 173
6.3 LoS信标识别 177
6.3.1 根据距离测量进行识别 177
6.3.2 根据残差检验进行识别 178
6.4 LoS信标的NLoS路径识别 179
6.4.1 多径传播的统计特征 179
6.4.2 利用统计特征识别和抑制NLoS路径信号 183
6.4.3 基于CSI信息提取识别LoS路径 185
6.4.4 基于传统机器学习的NLoS路径识别 186
6.4.5 基于神经网络的NLoS路径识别 188
6.5 多径和NLoS辅助的目标定位 190
6.5.1 利用LoS信标的多径信号辅助定位 190
6.5.2 利用NLoS信标的测距结果进行定位 191
6.5.3 仅使用NLoS信标进行定位 193
6.6 多径与NLoS场景下的盲定位 198
6.6.1 直接提取相位和RSSI信息 198
6.6.2 基于插值构建NLoS数据库 201
6.6.3 基于粒子滤波的NLoS定位 203
参考文献 205
第7章 卫星定位技术 207
7.1 卫星导航定位系统概述 207
7.1.1 GPS卫星导航系统 207
7.1.2 GLONASS卫星导航系统 209
7.1.3 Galileo卫星导航系统 211
7.1.4 北斗卫星导航系统 212
7.2 卫星定位的基本方法 214
7.2.1 测码伪距法定位 214
7.2.2 测相伪距法定位 216
7.2.3 差分定位 218
7.3 卫星的导航定位信号 222
7.3.1 卫星导航定位信号概述 222
7.3.2 测距码 223
7.3.3 导航电文 226
7.4 卫星信号接收机 228
7.4.1 接收机的基本结构 228
7.4.2 接收机的工作原理 231
7.5 整周模糊度 234
7.5.1 整周模糊度概述 234
7.5.2 观测值域内方法 235
7.5.3 Lambda方法 237
7.6 GNSS定位中的误差与抑制 238
7.6.1 GNSS的主要误差类型 238
7.6.2 减少或消除误差的措施 242
参考文献 242
第8章 特殊场景的无线定位 244
8.1 矿井场景的无线定位 244
8.1.1 矿井场景无线定位的特点 244
8.1.2 矿井定位系统的节点部署 247
8.1.3 移动信标辅助的矿井定位测距方法 250
8.1.4 基于双标签节点的矿井目标定位 253
8.2 水下场景的无线定位 255
8.2.1 水下定位导航的主流方法 255
8.2.2 基于捷联惯性导航的水下定位导航 257
8.2.3 基于水声传感器网络的目标定位 261
8.3 救灾场景的无线定位 265
8.3.1 灾后定位的主要技术手段 265
8.3.2 灾后信标节点漂移下的目标定位 268
8.3.3 基于UWB雷达的灾后生命探测与定位 271
参考文献 274