基于GSM的TDOA定位技術的研究.pdf

1、隨著移動通信基礎網(wǎng)絡的不斷建設，純粹的通信覆蓋已不能滿足人們日益增長的各種需求。許多移動通信的增值業(yè)務尤其是定位業(yè)務正逐漸成為通信領域的熱點。 無線定位技術實際就是用來確定一個移動臺所在的位置(一般包含了和移動臺有關的位置坐標信息)。而與移動臺位置有關的無線電波的參數(shù)有傳播時間、信號場強、入射角度等，可以通過測量和分析這些數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對移動目標的二維定位。當然，對于使用不同參數(shù)及其特定的算法會帶來不同的效果，所以，無線定位技術也就

2、成為了一門十分有意義的研究課題。本論文在開始部分介紹了目前的各種主要無線定位技術原理，分析了它們的優(yōu)缺點，同時也部分列舉了它們可能的應用。另外，也介紹了網(wǎng)絡需要引入特定的功能實體及系統(tǒng)接口，從而實現(xiàn)與基礎網(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線定位算法及其仿真測試，算法包括Fang算法、泰勒序列展開法和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級數(shù)展開結合起來形成新的算

3、法(簡稱Combine)。為了更好地說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，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，無線信道參數(shù)等劃分為市區(qū)、郊區(qū)和農村。在此基礎上得到定位的輸出，將

4、結果做成累積分布函數(shù)圖(CDF)，并作相應地分析。 通過搭建的定位測試平臺進行試驗，結果表明：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；但在實際環(huán)境下，Combine使用SX算法的結果作為初值，加上恰當次數(shù)的迭代，可以在一定程度上克服多徑及非視距的影響，從而獲得較好的結果。此外，仿真測試中也比較了7個基站與3個基站的兩種情況下的不同結果，分析說明了充分利用無線網(wǎng)絡資源對于定位結果精度