無線網(wǎng)絡(luò)自主定位性能的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著3G、3.5G(Wimax)、4G(LTE,Long Time Evaluation)的發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)提供了更加豐富的業(yè)務(wù)。其中,無線網(wǎng)絡(luò)定位業(yè)務(wù)(Wireless Network Positioning Services)被運(yùn)營商看好。由于許多無線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)缺乏系統(tǒng)性、自主工作能力和自適應(yīng)性,導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)實(shí)施復(fù)雜、成本高、精度低,很難普及。無線網(wǎng)絡(luò)定位產(chǎn)品也很難與GPS定位產(chǎn)品競爭。本文針對這些問題,提出了無線網(wǎng)絡(luò)自主定

2、位概念及其性能的優(yōu)化策略。 自主定位是自主完成信號的搜集、預(yù)處理、定位運(yùn)算、結(jié)果輸出等任務(wù),在定位過程中較少占用其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源。 無線網(wǎng)絡(luò)自主定位的性能主要包括定位準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。為了提高定位精度,本文在定位過程前期,增加了原始數(shù)據(jù)處理,分析定位環(huán)境的非線性特征,動(dòng)態(tài)地提取信道噪聲；在位置幾何方程描述中,根據(jù)誤差對線性位置估計(jì)方程進(jìn)行了非線性校正；在定位過程中,系統(tǒng)的提高定位過程的自適應(yīng)性能力,包括用卡爾曼(Kalma

3、n)濾波方法提取定位噪聲,用概率密度方法(PDF)判斷非視距傳輸(NLOS)并給予誤差補(bǔ)償,用最小二乘法(LS)從冗余位置方程中運(yùn)算出移動(dòng)臺位置,并采用二次處理的方法優(yōu)化結(jié)果。通過這些方法,可以提高定位的準(zhǔn)確性能。為了保證定位的實(shí)時(shí)性能,在相關(guān)(Correlation)延時(shí)估計(jì)中采用動(dòng)態(tài)分組相關(guān)運(yùn)算和最優(yōu)家族遺傳算法(OFGA),保證延時(shí)估計(jì)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上增加定位運(yùn)算的速度。 本文模塊化地設(shè)計(jì)了無線網(wǎng)絡(luò)自主定位系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)。

4、分別描述了在移動(dòng)臺、基站、核心網(wǎng)中實(shí)施定位的流程。介紹了運(yùn)算、控制、通信等硬件模塊并給出部分硬件原理圖。同時(shí)說明了軟件的運(yùn)算功能、操作系統(tǒng)、接口及高層應(yīng)用模塊并給出部分架構(gòu)圖和源代碼。 無線網(wǎng)絡(luò)自主定位采用優(yōu)化的定位算法,具有系統(tǒng)性的自適應(yīng)能力,能保障無線定位的實(shí)時(shí)性能和準(zhǔn)確性能。同時(shí)自主定位適合模塊化的軟硬件設(shè)計(jì),容易降低成本,便于后期改進(jìn)和片上實(shí)現(xiàn),并能靈活地安裝在無線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)端、基站、核心網(wǎng)中。這些優(yōu)點(diǎn)可以促進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)定