本文關(guān)鍵詞：多徑環(huán)境下LTE無線定位系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： LTE TOA 首徑時(shí)延 多徑時(shí)延 信道估計(jì)

【摘要】：隨著LTE商用化的推進(jìn)和人們對(duì)定位業(yè)務(wù)需求量的增長(zhǎng),對(duì)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(shí)延測(cè)量的OTDOA定位技術(shù)對(duì)環(huán)境和終端的要求較低,成為L(zhǎng)TE定位系統(tǒng)的主流定位技術(shù)。但是,由于移動(dòng)用戶終端所處環(huán)境往往是多徑環(huán)境,定位信號(hào)受多徑效應(yīng)和NLOS影響嚴(yán)重,克服多徑效應(yīng)和NLOS干擾對(duì)于LTE定位系統(tǒng)來說是巨大的挑戰(zhàn),所以對(duì)多徑環(huán)境下的LTE定位系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn),對(duì)LTE定位技術(shù)進(jìn)行概述,對(duì)其定位協(xié)議和定位方法進(jìn)行詳細(xì)分析,并研究影響終端定位精度的主要因素,為L(zhǎng)TE無線定位系統(tǒng)的研究提供相關(guān)的理論知識(shí)。在前面研究工作的基礎(chǔ)上,尋找切實(shí)可行的提高定位精度改進(jìn)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(zhǔn)確估計(jì)出首徑的時(shí)延將對(duì)定位精度帶來誤差。所以,從提高多徑環(huán)境下首徑時(shí)延的估計(jì)精度入手,先對(duì)傳統(tǒng)LTE定位系統(tǒng)終端的幾種常用多徑環(huán)境下的時(shí)延估計(jì)算法進(jìn)行理論推導(dǎo)并進(jìn)行仿真分析其不足,然后對(duì)經(jīng)典TDOA定位算法進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo),并進(jìn)行仿真驗(yàn)證定位算法的性能。最后,對(duì)傳統(tǒng)算法基于信道估計(jì)的前沿檢測(cè)法進(jìn)行分析,在該算法的基礎(chǔ)上提出了多徑環(huán)境下TOA估計(jì)的改進(jìn)算法,利用信道估計(jì)的沖激響應(yīng)多徑分量存在脈沖的特性,設(shè)置搜索窗,對(duì)窗內(nèi)脈沖的功率進(jìn)行求和,然后進(jìn)行前向搜索首徑,得到首徑與主徑之間的時(shí)間差,對(duì)初始時(shí)延估計(jì)進(jìn)行修正,得到更精確的時(shí)延估計(jì)值,從而提高定位精度。通過MATLAB進(jìn)行模擬多徑信道,對(duì)本文所提算法以及傳統(tǒng)算法進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,該改進(jìn)算法對(duì)首徑能量不是最強(qiáng)時(shí)的首徑時(shí)延具有非常高的檢測(cè)概率,能有效提高TOA估計(jì)精度,從而提高定位性能,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：LTE TOA 首徑時(shí)延 多徑時(shí)延 信道估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語對(duì)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(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 LTE無線定位的研究難點(diǎn)17-18
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)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(diǎn)21-24
• 2.1.1 LTE物理層幀結(jié)構(gòu)和定位參考信號(hào)21-23
• 2.1.2 下行鏈路OFDM技術(shù)23-24
• 2.1.3 多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)24
• 2.1.4 LTE采用嚴(yán)格的同步機(jī)制24
• 2.2 LTE定位技術(shù)概述24-30
• 2.2.1 LTE定位架構(gòu)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(shù)估計(jì)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(píng)估指標(biāo)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(jì)分布函數(shù)（CDF）33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第三章 LTE定位系統(tǒng)終端TOA估計(jì)35-53
• 3.1 研究基礎(chǔ)35-38
• 3.1.1 信號(hào)傳輸模型35-37
• 3.1.2 基于訓(xùn)練序列的同步技術(shù)37-38
• 3.1.3 基于LS準(zhǔn)則的頻域信道估計(jì)38
• 3.2 TOA估計(jì)算法38-44
• 3.2.1 基于門限相關(guān)峰值檢測(cè)法39-40
• 3.2.2 MUSIC算法40-41
• 3.2.3 FastICA（快速ICA）多徑時(shí)延估計(jì)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(jí)數(shù)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(jié)51-53
• 第四章 改進(jìn)的多徑環(huán)境TOA估計(jì)53-67
• 4.1 基于信道估計(jì)的前沿檢測(cè)法53-54
• 4.2 解調(diào)偏移時(shí)的信道估計(jì)54-59
• 4.2.1 解調(diào)位置偏移54-56
• 4.2.2 解調(diào)偏離對(duì)信道估計(jì)的影響56-59
• 4.3 多徑環(huán)境下改進(jìn)的TOA估計(jì)算法59-66
• 4.3.1 改進(jìn)的基于信道估計(jì)的前沿檢測(cè)法59-62
• 4.3.2 仿真結(jié)果和分析62-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 本文總結(jié)67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 作者簡(jiǎn)介75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：559639