MATLAB实现的UWB环境LSE定位算法仿真系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，实现了UWB环境下采用最小二乘估计（LSE）的参考点定位算法仿真。用户可自定义噪声水平、锚节点数量及目标节点坐标等参数，便于算法性能测试与分析。系统结构清晰，适用于定位算法教学与科研验证。

详 情 说 明

UWB环境下的LSE参考点定位算法仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个基于最小二乘估计（LSE）的UWB定位算法仿真系统。系统采用到达时间（TOA）测距模型，通过蒙特卡洛仿真方法，模拟UWB环境下目标节点的定位过程。该系统支持用户自定义配置多种系统参数，并提供全面的定位结果可视化和精度评估功能。

功能特性

• 核心算法实现：基于最小二乘估计的UWB定位算法
• 灵活参数配置：

- 噪声水平（高斯白噪声方差） - 参考点数量（锚节点数量） - 目标节点坐标设置 - 参考点分布配置

• 全面可视化：

- 参考点与目标位置分布图 - 真实位置与估计位置对比 - 定位误差分析图表

• 精度评估：

- 均方根误差（RMSE）计算 - 定位误差累计分布函数（CDF） - 误差分布直方图和热力图

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中设置噪声方差、参考点数量、目标位置等参数
2. 运行仿真：执行主程序启动蒙特卡洛仿真（默认1000次）
3. 结果分析：查看输出的定位结果、误差统计和可视化图表
4. 性能评估：通过RMSE和CDF曲线分析定位精度

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Statistics and Machine Learning Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括参数初始化、定位算法实现、误差统计分析以及结果可视化。具体实现了UWB信号传播模型建模、最小二乘估计算法求解、蒙特卡洛仿真循环执行、多种精度指标计算，并生成包括位置分布图、误差分析图表在内的完整可视化输出。