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近年来低功耗广域网技术开始兴起,但它的室外定位技术还处在研究的初期。本文主要针对LoRa的低功耗、低成本和远距离通信等优点,提出了一种LoRa技术结合TDOA的室外定位方案,主要工作包括以下几个方面:1.结合LoRa技术的特点,提出线性多边定位和非线性多边定位两种基于TDOA的室外定位算法。线性多边定位算法是使用TDOA的测量值及其双曲线定位模型来估计目标节点的位置,但在此定位过程中信号传播易受多径效应和非视距误差的影响致使TDOA测量值中出现异常值,本文采用广义ESD检测方法对异常值检测并剔除,利用坐标转换公式将网关的大地坐标转换成笛卡尔坐标,利用处理后的TDOA值和网关笛卡尔坐标估计目标节点的位置,其算法复杂度低,但坐标转换存在误差;非线性多边定位算法为了避免由于坐标转换导致精度的损失,将目标节点所在的区域进行网格划分,始终使用大地坐标和TDOA测量值来估计目标节点位置。2.搭建了一个基于LoRa技术的定位数据采集系统。该系统主要由一个终端节点、四个网关、一个LoRa服务器和一个本地应用组成。该终端节点是定位的目标节点,终端节点广播数据包,在定位范围内使用GPS卫星时间戳进行时间同步的四个网关接收到数据包并打上精确的时间戳。网关将获取的数据信息转发到LoRa服务器,本地应用从LoRa服务器获取数据信息并存储到MySQL数据库中。3.在室外环境下,利用搭建的LoRa定位数据采集系统,对一个静态的目标节点进行定位,获取定位所需要的TDOA数据集和四个网关的大地坐标,将两种定位算法在MATLAB中运行获得目标节点的位置,对两种定位算法的定位精度进行分析,同时评估LoRa技术的定位性能。