本文關鍵詞：多徑環(huán)境下LTE無線定位系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著LTE商用化的推進和人們對定位業(yè)務需求量的增長,對于LTE無線定位系統(tǒng)的研究成為熱門的研究課題。由于基于時延測量的OTDOA定位技術對環(huán)境和終端的要求較低,成為LTE定位系統(tǒng)的主流定位技術。但是,由于移動用戶終端所處環(huán)境往往是多徑環(huán)境,定位信號受多徑效應和NLOS影響嚴重,克服多徑效應和NLOS干擾對于LTE定位系統(tǒng)來說是巨大的挑戰(zhàn),所以對多徑環(huán)境下的LTE定位系統(tǒng)進行研究并提高定位性能具有重要意義。本文首先介紹了LTE定位系統(tǒng)的特點,對LTE定位技術進行概述,對其定位協(xié)議和定位方法進行詳細分析,并研究影響終端定位精度的主要因素,為LTE無線定位系統(tǒng)的研究提供相關的理論知識。在前面研究工作的基礎上,尋找切實可行的提高定位精度改進方法,考慮到多徑環(huán)境下,可能存在首徑不是主徑的情況,如果不能準確估計出首徑的時延將對定位精度帶來誤差。所以,從提高多徑環(huán)境下首徑時延的估計精度入手,先對傳統(tǒng)LTE定位系統(tǒng)終端的幾種常用多徑環(huán)境下的時延估計算法進行理論推導并進行仿真分析其不足,然后對經典TDOA定位算法進行詳細推導,并進行仿真驗證定位算法的性能。最后,對傳統(tǒng)算法基于信道估計的前沿檢測法進行分析,在該算法的基礎上提出了多徑環(huán)境下TOA估計的改進算法,利用信道估計的沖激響應多徑分量存在脈沖的特性,設置搜索窗,對窗內脈沖的功率進行求和,然后進行前向搜索首徑,得到首徑與主徑之間的時間差,對初始時延估計進行修正,得到更精確的時延估計值,從而提高定位精度。通過MATLAB進行模擬多徑信道,對本文所提算法以及傳統(tǒng)算法進行仿真,仿真結果表明,該改進算法對首徑能量不是最強時的首徑時延具有非常高的檢測概率,能有效提高TOA估計精度,從而提高定位性能,具有實際應用價值。
【關鍵詞】：LTE TOA 首徑時延 多徑時延 信道估計
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 國內外研究現狀16-17
• 1.3 LTE無線定位的研究難點17-18
• 1.4 本文的研究內容與結構18-21
• 第二章 LTE無線定位系統(tǒng)概述21-35
• 2.1 LTE定位系統(tǒng)的特點21-24
• 2.1.1 LTE物理層幀結構和定位參考信號21-23
• 2.1.2 下行鏈路OFDM技術23-24
• 2.1.3 多輸入多輸出（MIMO）技術24
• 2.1.4 LTE采用嚴格的同步機制24
• 2.2 LTE定位技術概述24-30
• 2.2.1 LTE定位架構24-26
• 2.2.2 定位協(xié)議26-27
• 2.2.3 定位方法27-30
• 2.3 定位誤差分析30-32
• 2.3.1 定位參數估計誤差31
• 2.3.2 基站的影響31-32
• 2.3.3 定位算法的影響32
• 2.4 LTE終端無線定位性能的評估指標32-33
• 2.4.1 均方誤差（MSE）和均方根誤差（RMSE）32
• 2.4.2 克拉美羅界（CRB）32-33
• 2.4.3 累計分布函數（CDF）33
• 2.5 本章小結33-35
• 第三章 LTE定位系統(tǒng)終端TOA估計35-53
• 3.1 研究基礎35-38
• 3.1.1 信號傳輸模型35-37
• 3.1.2 基于訓練序列的同步技術37-38
• 3.1.3 基于LS準則的頻域信道估計38
• 3.2 TOA估計算法38-44
• 3.2.1 基于門限相關峰值檢測法39-40
• 3.2.2 MUSIC算法40-41
• 3.2.3 FastICA（快速ICA）多徑時延估計算法41-42
• 3.2.4 算法仿真與分析42-44
• 3.3 基于TDOA定位算法44-51
• 3.3.1 Chan算法45-47
• 3.3.2 泰勒級數展開法47-48
• 3.3.3 Chan-Taylor算法48-49
• 3.3.4 算法仿真與分析49-51
• 3.4 本章小結51-53
• 第四章 改進的多徑環(huán)境TOA估計53-67
• 4.1 基于信道估計的前沿檢測法53-54
• 4.2 解調偏移時的信道估計54-59
• 4.2.1 解調位置偏移54-56
• 4.2.2 解調偏離對信道估計的影響56-59
• 4.3 多徑環(huán)境下改進的TOA估計算法59-66
• 4.3.1 改進的基于信道估計的前沿檢測法59-62
• 4.3.2 仿真結果和分析62-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第五章 總結與展望67-69
• 5.1 本文總結67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-75
• 作者簡介75-76

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前9條

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本文編號：559639