论文部分内容阅读
随着移动通信技术的发展,移动电话的普及率也越来越高。移动定位技术不论在处理移动电话紧急救援,还是在协助国家安全部门打击和制约利用移动电话进行犯罪方面都体现出越来越重要的作用。但根据CDMA2000的定位业务(LCS)技术规范,现有网络定位系统不仅要求移动用户的手机支持移动定位业务,而且在定位的过程中也需要一些定位认证与授权交互过程,这也就体现出其固有的局限性来。
本文通过对国内外无线定位技术研究现状分析,以现有基于网络的移动定位系统的局限性为背景,给出了一种基于手持探测设备的CDMA2000终端定位系统初步实现方案。该手持探测设备能够通过CDMA2000网络拨打呼叫目标用户,同时确保在该用户产生振铃动作前中断呼叫,并在空中接口捕获目标发射的上行接入信号,获取目标用户向其服务基站上报的含有用户身份识别的响应信息,从而确认目标身份。进而对定位参数到达时间延迟(TOA:Ttme of Arrival)和到达角度(AOA:Angle of Arrival)进行估计。再将这些特征值通过所设计的定位算法估计出被定位移动电话的地理位置,从而在不需要基站提供定位信息和参与的情况下达到对目标移动电话的定位跟踪的目的。
论文主要进行了以下四个方面的研究:第一、研究分析CDMA2000无线接口的相关理论,在此基础上,详细介绍了基于手持探测设备的CDMA2000终端定位系统的原理,工作流程及实现方案;第二、由于CDMA系统固有的多址干扰和远近效应,使得手持探测设备无法正常接收目标用户发来的信号,即产生“可测性问题”。为此,讨论了抑制多址干扰(MAI:Multiple Access Interference)的三种自适应算法(LMS,RLS,Kalman滤波),通过仿真对三种算法的抗干扰性能进行了分析对比;第三、详细分析了手持探测系统对TOA和AOA定位参数的测量过程,其中TOA的测量采用群相关的估计算法,AOA的测量采用多天线场强差分的方法,同时给出了AOA的估计误差的分析;第四、研究手持探测设备对目标用户的位置解算问题,设计了一种基于AOA/TOA的联合概率定位算法。并对初步定位结果进行仿真分析,给出了不同概率下的等效误差半径,根据误差的概率分布情况进一步采用逐次逼近的定位方法,并仿真给出了三次逼近的误差分析。