多基站逐次逼近定位方法在移動(dòng)智能終端中的應(yīng)用研究.pdf

1、由于通信環(huán)境復(fù)雜多變，無(wú)線定位的精度易受信號(hào)傳播過(guò)程中各種因素的干擾。其中，最主要的影響因素是非視距傳播，使得無(wú)線定位難度隨之增加，所得位置估計(jì)難以令人滿意，這就促使著人們不斷研究高性能的定位方法。本論文以TDOA/AOA混合定位技術(shù)為重點(diǎn)，從NLOS誤差鑒別和抑制研究、多基站逐次逼近定位算法研究、以及逼近式定位方法在終端上的實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面，探討提高無(wú)線定位精度的方法及終端定位系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。
　　 首先，本文介紹了蜂窩網(wǎng)絡(luò)無(wú)線定

2、位技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)，在對(duì)各種常用定位技術(shù)進(jìn)行比較分析的基礎(chǔ)上，討論了影響定位精度的主要因素及定位精度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，為接下來(lái)的仿真分析提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 其次，通過(guò)分析單一定位技術(shù)的局限性、NLOS誤差對(duì)終端定位的影響，提出了一種通過(guò)GIS定義的SF函數(shù)進(jìn)行非視距判別，利用篩選重構(gòu)后的測(cè)量參數(shù)抑制NLOS誤差的方法，使重構(gòu)后的定位參數(shù)更為接近信號(hào)LOS傳播條件下的獲取值，讓終端獲得更高的定位精度。通過(guò)驗(yàn)證不同小區(qū)半

3、徑、不同信道環(huán)境及不同定位測(cè)量參數(shù)在T1P1信道模型中的定位性能關(guān)系，表明本文提出的NLOS誤差鑒別和抑制技術(shù)對(duì)提高定位精度有一定效果，且當(dāng)AOA測(cè)量值達(dá)到一定精度時(shí)，采用混合定位的方式，不但可以使終端獲得更好的位置估計(jì)值，還避免了出現(xiàn)模糊定位的情況。
　　 然后，本文深入研究了如何在蜂窩網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)三維空間定位的問(wèn)題，提出了一種混合TDOA/AOA觀測(cè)值進(jìn)行逐次逼近的二次定位方法。該方法利用GIS定義的SF函數(shù)與定位測(cè)量值之

4、間的關(guān)系，對(duì)終端與基站之間的傳播過(guò)程進(jìn)行非視距識(shí)別，將識(shí)別選取得到的TDOA、AOA值進(jìn)行平滑重構(gòu)后代入三維觀測(cè)方程，并通過(guò)泰勒級(jí)數(shù)-最小二乘算法得到終端位置估算區(qū)域。通過(guò)將該區(qū)域內(nèi)的估計(jì)值轉(zhuǎn)換投影，利用逐次逼近算法求解二維平面內(nèi)投影值的最小包容圓圓心，完成定位估計(jì)的二次優(yōu)化，經(jīng)空間坐標(biāo)反變換后得到終端空間位置。仿真結(jié)果表明，逐次逼近定位算法的均方根差、平均誤差及最大誤差均較小，算法具有很高的穩(wěn)定性，可以滿足一般導(dǎo)航系統(tǒng)的定位需要，具有