隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)基于移動(dòng)臺(tái)的位置服務(wù)需求逐漸上升,眾多學(xué)者提出了若干利用陸地?zé)o線(xiàn)通信系統(tǒng)進(jìn)行定位的方法。早期的直達(dá)波算法在LOS(Line-of-Sight)環(huán)境下能獲得理想的定位精度,但由于復(fù)雜的陸地通信環(huán)境,傳統(tǒng)的依賴(lài)于直達(dá)波的定位算法逐漸失效,因此NLOS(Non-Line-of-Sight)傳播環(huán)境下的定位誤差抑制算法成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。現(xiàn)有的NLOS環(huán)境下的定位方法主要分為以下兩種:1.通過(guò)多基站信息限制目標(biāo)出現(xiàn)的位置,從而獲得更高的定位精度;2.識(shí)別NLOS傳播,然后剔除其在該環(huán)境下的測(cè)量值。但是這些方法存在如下的問(wèn)題:一是多基站聯(lián)合定位要求精確的時(shí)間同步,并存在非服務(wù)基站的信號(hào)可測(cè)性問(wèn)題;二是NLOS誤差往往難以完全檢測(cè),致使定位精度不理想�；诖�,本文提出直接利用NLOS路徑信息的單站定位方法。所提方法將NLOS路徑作為有利的定位信息,避免了復(fù)雜的NLOS信號(hào)檢測(cè),同時(shí)基于散射模型獲得豐富的參數(shù)信息,利用單基站即可實(shí)現(xiàn)定位。首先,開(kāi)展蜂窩網(wǎng)散射模型的匹配算法研究。分析常見(jiàn)的三種宏蜂窩散射模型(即圓環(huán)模型、圓盤(pán)模型和高斯模型)的NLOS路徑參數(shù)特性,構(gòu)建用于模型匹配的參考模板和測(cè)試模板,之后利用一種快速地球移動(dòng)距離(Earth Mover's Distance,EMD)算法實(shí)現(xiàn)模型匹配,仿真結(jié)果表明,該匹配算法具有較高的匹配準(zhǔn)確率。然后,分析圓環(huán)模型特性,提出基于B-LM圓環(huán)模型的單站定位方法。該方法基于基站、移動(dòng)臺(tái)、散射體間的幾何位置關(guān)系構(gòu)建定位模型,利用NLOS多路徑參數(shù)信息約束目標(biāo)位置,之后針對(duì)傳統(tǒng)最小二乘算法無(wú)法收斂等問(wèn)題提出B-LM算法,該方法通過(guò)快速搜索最優(yōu)解,得到目標(biāo)位置。理論分析以及仿真結(jié)果表明所提單站定位算法具有較高定位精度。最后,針對(duì)圓盤(pán)模型特性,探究一種更具普適性的網(wǎng)格點(diǎn)單站定位方法。首先在目標(biāo)可行域內(nèi)劃分網(wǎng)格點(diǎn),然后利用假設(shè)檢驗(yàn)篩選滿(mǎn)足圓盤(pán)特性的網(wǎng)格點(diǎn)作為目標(biāo)候選點(diǎn),之后借鑒K最近鄰(K Nearest Neighbor,KNN)算法的思想確定目標(biāo)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此方法在保證較低算法復(fù)雜度的同時(shí)仍能獲得較高的定位精度。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 蜂窩網(wǎng)多站定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 蜂窩網(wǎng)單站定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 蜂窩網(wǎng)定位技術(shù)概述
    2.1 引言
    2.2 常見(jiàn)蜂窩網(wǎng)定位技術(shù)
        2.2.1 基于場(chǎng)強(qiáng)的定位技術(shù)
        2.2.2 基于時(shí)延的定位技術(shù)
        2.2.3 基于到達(dá)角的定位技術(shù)
        2.2.4 混合定位技術(shù)
    2.3 蜂窩網(wǎng)定位中的優(yōu)化算法
        2.3.1 最速下降法
        2.3.2 牛頓法
        2.3.3 最小二乘算法
    2.4 概率分布間距離的度量
        2.4.1 KL散度
        2.4.2 地球移動(dòng)距離（EMD）算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 宏蜂窩NLOS散射模型匹配
    3.1 引言
    3.2 參考模板構(gòu)建
        3.2.1 常見(jiàn)宏蜂窩散射模型
        3.2.2 不同模型參數(shù)統(tǒng)計(jì)特性研究
        3.2.3 仿真分析與參考模板構(gòu)建
    3.3 測(cè)試模板構(gòu)建
        3.3.1 核密度估計(jì)
        3.3.2 仿真分析與測(cè)試模板構(gòu)建
    3.4 散射模型匹配
        3.4.1 基于快速EMD算法的模型匹配
        3.4.2 結(jié)果驗(yàn)證及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于散射模型的單站定位技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 基于B-LM圓環(huán)模型的單站定位技術(shù)
        4.2.1 定位模型構(gòu)建
        4.2.2 目標(biāo)可行域分析
        4.2.3 基于B-LM算法的定位模型求解
        4.2.4 結(jié)果驗(yàn)證及分析
    4.3 基于網(wǎng)格點(diǎn)圓盤(pán)模型的單站定位技術(shù)
        4.3.1 定位方案設(shè)計(jì)
        4.3.2 結(jié)果驗(yàn)證及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 下一步工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果

【參考文獻(xiàn)】

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5 倪巍,王宗欣;兩種非視線(xiàn)傳播環(huán)境下的蜂窩系統(tǒng)定位算法[J];電子學(xué)報(bào);2003年10期

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