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Combating Chirp Interference for Multi-target LoRa Localization
DOI:10.1145/3729491.png)
摘要
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LoRa的长距离和低功耗特性使其易于在许多基于位置的服务中快速部署。然而,现有的LoRa定位技术假设接收到的信号仅来自单个节点,而没有来自其他LoRa节点的并发传输。这是因为并发传输会导致相互干扰,不可避免地扭曲估计的信道状态信息(CSI),从而导致显著的定位误差。尽管并发传输引起的干扰已在LoRa通信中得到研究和处理,但这些方法均不适用于LoRa定位。这是因为定位依赖于独特的特征,并面临与LoRa通信不同的挑战。为解决这一根本性限制,我们提出了CLoc,这是第一种基于LoRa的多目标定位方法,能够在并发传输条件下同时定位多个LoRa节点。通过全面分析,CLoc基于 chirp 斜率将干扰分为两类,即斜率间干扰(不同斜率)和同斜率干扰(相同斜率),并识别它们对CSI误差的基本影响。CLoc设计了专用方法,巧妙地利用LoRa chirp 特性来解决由斜率间干扰引起的CSI失真,并处理由同斜率干扰引起的CSI模糊性和误差,从而实现准确的CSI估计。我们使用USRP B210和商用LoRa节点实现了CLoc的原型。在不同设置下的评估表明,CLoc在293,250 m²的室外区域和6,750 m²的室内区域中分别实现了3.3 m和3.5 m的中值定位误差,与当前最先进的单LoRa节点定位方法相比,定位误差最多减少了90.6%。
Keyword:
LoRa
localization
interference mitigation
channel state information (CSI)
multi-target localization

