论文部分内容阅读
近年来,随着移动通信、卫星通信、无线传感器网络以及无线电管理等技术的飞速发展,无线定位技术成为无线通信领域研究和应用的热点,在军事、生产、生活各个领域都得到了广泛的应用。自 E-911(紧急救援)需求颁布以来,在政府的强制性要求和巨大的市场利益驱动下,国内外掀起了基于位置信息服务的热潮,特别是基于3G网络的移动终端定位技术成为推动位置信息服务的重要技术。 移动终端无线定位技术研究主要分为两方面,一是对固定信号发射源的定位;二是对移动信号发射源的跟踪。目前现有的无线定位技术研究大都集中在定位精度与算法复杂度之间权衡取舍,并且无线定位技术与轨迹跟踪相结合的研究工作非常少。由于实际无线通信环境非常复杂,单一的定位算法已不能满足精确跟踪定位的需求。多站协同、多算法融合,无线定位技术与轨迹跟踪研究相结合已经成为一种发展趋势。因此,我们重点研究以移动通信系统为对象,利用多基站协同,多算法融合获取移动台位置信息的跟踪定位算法。在该算法中,多个基站通过接收来自移动台的信号,提取信号中与移动台位置相关的信息,并将这些信息传送到中心基站,中心基站利用基本定位算法配合多种数据融合算法实现对移动台准确的定位与跟踪。 我们重点研究了基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位算法实现固定信号发射源的定位和基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法实现移动台的跟踪两方面内容。在 TDOA定位过程中,由多基站进行协同定位,提出了利用以接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)为加权系数的加权数据融合算法修正由 TDOA算法获得的多个位置估计值,从而获得更优位置估计的 TDOA/RSSI定位算法。在获得了精度较高的初始位置估计值的基础上提出了利用 EKF算法获取多条跟踪轨迹,并配合一定的距离门限值对轨迹以及轨迹中的点迹进行匹配管理,通过一定的数据融合方法实现轨迹的平滑,获取最优跟踪轨迹的EKF/G算法。仿真结果表明上述算法实现简单,跟踪定位精度高,抗干扰能力强,不需要额外的硬件支持,适用范围广,能很好地满足移动通信系统的定位要求。