（最新）科技译文移动通信系统定位技术.doc

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.....................................27参考文献................................................................................................................................28第一章无线定位系统概述无线定位技术是一项古老而又年轻的技术。定位通常是指确定地球表面某种物体在某一坐标系中的位置。传统的定位技术和导航密不可分,导航时指引导交通工具或其他物体从一个位置移动到另一个位置的过程,这一过程通常需要定位进行辅助。除了传统应用外,近年来定位技术开始用于蜂窝系统设计、信道分配、切换、小区服务-911紧急援助、交通监控与管理等。目前,可以采用的定位方法通常有三区域定位、E类:推算定位,接近式定位和无线电定位,其中无线电定位又可分为卫星无线电定位和地面无线电定位。而本论文将进行简单的分析和探讨。、分类和特点无线电定位系统是建立以系列导航无线信号发射台,用户接受这些无线电导航信号,根据信号的频率、相位等参数的变化,通过特定的方法来计算出自己的位置。在蜂窝网定位系统中,被定为移动终端通常是普通终端(手机等),这在客观上要求多个基站设备通过附加装置从移动终端发出的电波信号参数,如时间、时间差、信号场强、相位或入射角等,再通过相应的算法计算出移动终端的位置。-C导航系统和奥米加导航系统。其中罗兰-C导航系统工作在100KHZ,采用脉冲相位双曲线定位。该定位系统一般由三个地面导航台组成,导航工作区域约为2000KM。其定位精度一般为200m,300m,且与航行器相对应的位置有关,距离越远,其定位误差就越大。奥米加导航系统工作在十几千赫,也是采用相位双曲线定位。因其工作的波长较长,电磁波通过大气波传播,所以它的导航工作区域比前者要大得多,建8个地面导航台就能提供全球覆盖。***系统***系统包括子午仪卫星导航系统(Transit)、全球定位系统(GPS)、GLONASS系统、伽利略卫星导航定位系统、北斗导航定位系统等。它们既可民用又可军用。对现代的通信、军事有着很大的影响。,随着蜂窝移动通信技术的迅速发展,移动台的数目急剧增加,使得对以动态的定位需求变的越来越迫切。为此,1996年美国联邦通信委员会(FCC)公布了E-911定位需求,要求在2001年10月1日前,各种无线蜂窝网必须能对发出E-911紧急呼叫的移动台提供精度在125m内的定位服务,而且满足此定位服务的概率应不低于67,;在2001年后,系统必须提供更高的定位服务及三维位置信息。1在蜂窝网中需要定位的移动台通常是静止或慢速移动的手机,因此定位通常利用蜂窝网络采取无线电定位,根据需要也可以利用卫星参与辅助定位。,根据进行定位估算的位置、定位主体及采用的设备的不同可将移动台的无线定位方案分为三类:基于移动台的定位方案,基于网络的定位方案及GPS辅助定位方案。而与之相对应的定位系统有:基于移动台的定位系统,基于网络的定位系统,网络辅助定位系统,移动台辅助定位系统和GPS辅助定位系统等五类定位系统。,定位系统可以大致分为三类:推算定位DR、接近式定位和无线电定位。其中无线电定位又分为卫星无线电定位和地面无线电定位。本论文主要是探讨地面无线电定位。其中,推算定位是一种较原始的定位技术,该技术基于一个已知相对参考点或起始点,连续计算目标移动过程中相对于其试点的方向和距离,借助地图匹配算法来确定移动目标位置,适用于相对运动目标的连续定位。接近式定位它可提供自定位或远程网络定位功能。,采用的基本定位方法和技术都是相同或相似的,多是通过检测某种信号的特征测量值实现对移动台的定位估计。在蜂窝网络中为移动台提供的地面二维定位服务,通常可提供选择的定位方法有以下几种。,根据几何原理,移动台一定位于基站i所i在位置为圆心,R为半径的圆上,即移动台位置(x,y)与基站位置(x,y)之间满足如下i00ii关系:222(x-x)+(y-y)=Ri0i0i如果已知移动台与三个基站之间的距离,以三个基站所在的位置为圆心,移动台与三个基站的距离为半径画圆,则三个圆的交点即为目标移动台所在位置。在实际无线电定位方法中,通过测量从目标移动台发出的信号以直线到达基站i的时间t(TOA),可以得到目标移动台与基站的距离R=c×t,其中,c为电磁波在空iii8中传播速度,即c=3×10m/s。对于i=1,2,3,联立上述三个方程组,即可得到移动台坐标位置(x,y)。由于TOA与距离R的关系,三圆相交定位法又称为TOA定位法。00i在蜂窝网络中只要在移动台对钱向链路多个基站发射信号进行场强测量或在多个基站反向链路移动台发射信号进行场强测量,再根据有关定位算法求解测距方程组,就能计算出移动台的估计位置。然而,对于CDMA通信系统,由于特有的“远近效应”问题,系统通常必须采用功率控制。此时,基站接收到的信号功率并不能反映基站和移动台之间的实际距离,因为对基站而言,在达到理想功率控制时,从各移动台发射后到达基站的信号强度应当是相同的。=R-R时,移动台必须位于122121