多基站逐次逼近定位方法在移動智能終端中的應用研究.pdf

1、由于通信環(huán)境復雜多變，無線定位的精度易受信號傳播過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，使得無線定位難度隨之增加，所得位置估計難以令人滿意，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混合定位技術為重點，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現(xiàn)三個方面，探討提高無線定位精度的方法及終端定位系統(tǒng)的應用實現(xiàn)。
　　 首先，本文介紹了蜂窩網(wǎng)絡無線定

2、位技術的應用現(xiàn)狀和國內(nèi)外研究熱點，在對各種常用定位技術進行比較分析的基礎上，討論了影響定位精度的主要因素及定位精度的評價指標，為接下來的仿真分析提供了科學依據(jù)。
　　 其次，通過分析單一定位技術的局限性、NLOS誤差對終端定位的影響，提出了一種通過GIS定義的SF函數(shù)進行非視距判別，利用篩選重構后的測量參數(shù)抑制NLOS誤差的方法，使重構后的定位參數(shù)更為接近信號LOS傳播條件下的獲取值，讓終端獲得更高的定位精度。通過驗證不同小區(qū)半

3、徑、不同信道環(huán)境及不同定位測量參數(shù)在T1P1信道模型中的定位性能關系，表明本文提出的NLOS誤差鑒別和抑制技術對提高定位精度有一定效果，且當AOA測量值達到一定精度時，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)絡環(huán)境中實現(xiàn)三維空間定位的問題，提出了一種混合TDOA/AOA觀測值進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)與定位測量值之

4、間的關系，對終端與基站之間的傳播過程進行非視距識別，將識別選取得到的TDOA、AOA值進行平滑重構后代入三維觀測方程，并通過泰勒級數(shù)-最小二乘算法得到終端位置估算區(qū)域。通過將該區(qū)域內(nèi)的估計值轉換投影，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，完成定位估計的二次優(yōu)化，經(jīng)空間坐標反變換后得到終端空間位置。仿真結果表明，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，可以滿足一般導航系統(tǒng)的定位需要，具有