基于GSM的TDOA定位技術(shù)的研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)，純粹的通信覆蓋已不能滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的各種需求。許多移動(dòng)通信的增值業(yè)務(wù)尤其是定位業(yè)務(wù)正逐漸成為通信領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)實(shí)際就是用來(lái)確定一個(gè)移動(dòng)臺(tái)所在的位置(一般包含了和移動(dòng)臺(tái)有關(guān)的位置坐標(biāo)信息)。而與移動(dòng)臺(tái)位置有關(guān)的無(wú)線(xiàn)電波的參數(shù)有傳播時(shí)間、信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)、入射角度等，可以通過(guò)測(cè)量和分析這些數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的二維定位。當(dāng)然，對(duì)于使用不同參數(shù)及其特定的算法會(huì)帶來(lái)不同的效果，所以，無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)也就

2、成為了一門(mén)十分有意義的研究課題。本論文在開(kāi)始部分介紹了目前的各種主要無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)原理，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)也部分列舉了它們可能的應(yīng)用。另外，也介紹了網(wǎng)絡(luò)需要引入特定的功能實(shí)體及系統(tǒng)接口，從而實(shí)現(xiàn)與基礎(chǔ)網(wǎng)元的組網(wǎng)。 本論文的主要部分研究了基于TDOA方式的若干典型的無(wú)線(xiàn)定位算法及其仿真測(cè)試，算法包括Fang算法、泰勒序列展開(kāi)法和Chan算法等等。本文中提出了自己的建議，將球面相交SX算法與Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)結(jié)合起來(lái)形成新的算

3、法(簡(jiǎn)稱(chēng)Combine)。為了更好地說(shuō)明各種算法的性能優(yōu)劣，文中利用了Matlab軟件將這些典型的算法編程，并利用Simulink搭建基于GSM系統(tǒng)的仿真平臺(tái)，其中充分考慮了多徑傳播、非視距傳播等影響，信道模型的部分參數(shù)也參考了T1P1的建議。測(cè)試比較主要分為均值為零的高斯噪聲理想環(huán)境和仿真環(huán)境兩種情況，而仿真條件下考慮了不同區(qū)域環(huán)境模型的情況，這些區(qū)域主要根據(jù)小區(qū)半徑，無(wú)線(xiàn)信道參數(shù)等劃分為市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村。在此基礎(chǔ)上得到定位的輸出，將

4、結(jié)果做成累積分布函數(shù)圖(CDF)，并作相應(yīng)地分析。 通過(guò)搭建的定位測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明：在零均值的高斯理想環(huán)境下，Chan算法表現(xiàn)最好，Combine算法在特定條件下與之相當(dāng)；但在實(shí)際環(huán)境下，Combine使用SX算法的結(jié)果作為初值，加上恰當(dāng)次數(shù)的迭代，可以在一定程度上克服多徑及非視距的影響，從而獲得較好的結(jié)果。此外，仿真測(cè)試中也比較了7個(gè)基站與3個(gè)基站的兩種情況下的不同結(jié)果，分析說(shuō)明了充分利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)于定位結(jié)果精度