موقعیت یابی کاربران Wi-Fi با رویکرد TDOA به کمک اصلاح خطای زمان نمونه برداری

موقعیت یابی در بسیاری از زمینه های نظامی و تجاری از جمله امنیت داخلی، جنگ الکترونیک و سامانه های کنترل، هدایت و ناوبری هوشمند کاربرد گسترده ای دارد. در این مقاله، موقعیت یابی غیرفعال کاربران شبکه Wi-Fi با استفاده از روش TDOA مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی عملکرد سامانه در محیط های واقعی، سیگنال های رادیویی توسط دستگاه های رادیو نرم افزاری USRP N۲۱۰ از محیط جمع آوری شده اند. با توجه به اختلاف موجود بین سرعت نمونه برداری گیرنده ها، یک روش برای اصلاح نسبی خطای زمان نمونه برداری ارائه شده و با استفاده از درونیابی نقاط نمونه برداری، ظرفیت موقعیت یابی نیز به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. با اجرای یک الگوریتم همگام سازی چند مرحله ای، همزمانی دقیق بین گیرنده ها برقرار شده است. سپس، با استفاده از دو روش تخمین LS و میانگین گیری از نقاط تقاطع، موقعیت کاربر با میانگین خطای ۳۶/۲ متر و ۵۲/۱ متر تخمین زده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی، پتانسیل بالایی جهت کاربرد در سامانه های موقعیت یابی مبتنی بر شبکه های بدون سیم دارد. این سامانه در مقایسه با سامانه های مشابه به طور قابل توجهی هزینه ها را کاهش داده و قادر است بدون ایجاد تداخل در زیرساخت شبکه های Wi-Fi موجود، به صورت غیرفعال اقدام به ردیابی کاربران نماید. این ویژگی، سامانه پیشنهادی را به گزینه ای مطلوب برای کاربردهای امنیتی تبدیل می کند.

کلیدواژه ها:

اختلاف زمان دریافت سیگنال ، حداقل مربعات ، موقعیت یابی غیرفعال ، USRP N۲۱۰ ، Wi-Fi