基于時延估計的無線定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線通信系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展和人們安全意識的不斷提高，古老的無線定位技術(shù)又煥發(fā)出新的生命，同時也出現(xiàn)了許多新的研究課題，因此吸引了眾多研究者的注意。在他們共同地努力下，無線定位技術(shù)得到了極大的發(fā)展，在國民安全、行動導航和弱勢群體監(jiān)控等方面的作用也越來越重要。 本文主要的研究是基于時延估計的無線定位技術(shù)，其研究的重點是被動模式無線定位技術(shù)的實現(xiàn)，同時為了提高定位精度和穩(wěn)定性，對與之相關(guān)的幾個重要問題的進行研究，如時延估計、誤差抑制和

2、定位算法優(yōu)化等，提出了一些新的思路或者是對傳統(tǒng)技術(shù)進行改進。最后單純從定位精度的角度出發(fā)，對主動模式的無線定位技術(shù)進行了理論上的研究，為后續(xù)的研究提供理論基礎。由于CDMA是當前主流通信網(wǎng)絡之一，所以本文的研究主要針對于CDMA通信網(wǎng)絡。本文主要內(nèi)容如下： 1.研究了時延參數(shù)的估計技術(shù)，分析了擴頻系統(tǒng)中的時延參數(shù)估計的共性和特性。對傳統(tǒng)的群相關(guān)技術(shù)進行改進，提出了一種基于信噪比最大的群相關(guān)時延估計技術(shù)，盡可能的提高時延估計的穩(wěn)定

3、性。同時，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度考慮，提出了一種多級相關(guān)搜索的方法，以提高定位成功率。最后，對TOA的超分辨技術(shù)進行了分析。 2.研究了影響定位精度的三種重要的誤差因素，分別是：基站幾何布局、多徑誤差和NLOS誤差。詳細地分析了如何利用HDOP來判斷基站幾何布局的優(yōu)劣，并對其進行優(yōu)化。在多徑誤差抑制方面，提出了利用Teager-Kaiser算子對傳統(tǒng)窄帶相關(guān)技術(shù)進行改進，以期獲得更好的抑制能力。另外，利用代價函數(shù)從一個新的角度對NLO

4、S誤差進行分析，并相應地給出了鑒定方法。 3.詳細地討論了基于最小二乘的定位算法。分別研究了基于傳統(tǒng)最小二乘、兩步最小二乘和基于Marquardt改進型最小二乘定位算法。研究的主要目的是在保證定位精度的前提下，解決傳統(tǒng)最小二乘的收斂問題。緊接著給出了基于CDMA無線定位系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其中包括：硬件設計、同步技術(shù)實現(xiàn)、軟件設計和外場測試分析等等。 4.研究了主動模式的無線定位跟蹤技術(shù)。以數(shù)據(jù)融合為理論基礎，分別利用最小二乘