无线通信中非视距误差检测与抑制的研究

发布时间：2020-05-21 01:23

【摘要】：近两年,随着移动互联网的迅猛发展,无线定位技术与基于位置的服务比如车载移动通信服务已经受到了广泛的关注,同时,各种服务与标准对无线定位算法提出了新的要求:在复杂的真实环境下,定位算法要能给出符合精度要求的结果。在真实的无线环境中,信号在从移动台到基站的传输路径中会存在各种各样的障碍物,因此信号需要经过反射和折射才能够到达接收端。而信号在经过反射和折射之后传输的距离比移动台与基站之间的直线距离长,而且基站接收到信号的到达角也会发生较大的偏差,这种现象被称为非视距传输。如果利用非视距传输情况下所测量的参数对移动台的位置进行估计,那么估计的精度将很难满足要求。基于这个原因,本文在深入研究非视距传输的特性以及其对定位算法所产生的影响出发,研究检测与抑制非视距误差影响的无线定位算法。本文首先通过研究文献,对NLOS/LOS环境下的信号传播模型进行了深入研究。介绍了经典NLOS误差模型,并分析了NLOS对传统定位结果造成的影响,以及传统算法所使用的几何参量在LOS和NLOS环境下的差异。其次,通过研究前人的文献,发现在实际环境中定位算法得到的某些结果会随着非视距误差的变化而变化,并且以此为根据,提出了一种利用Caley-menger矩阵得到非视距误差相对大小的方法,并以所得到的结果为基础,利用拉格朗日乘子法与传统最优化算法结合。仿真结果表明,这些算法要优于传统相关定位算法。接着,通过层次分析法,进一步利用提取得到的不同基站间的非视距误差的相对信息,得到更精确的非视距误差的值,并通过这一数值重构更精确的距离测量值。最后本文还通过把定位建模成优化问题,提出了一种基于最优化理论的无线定位算法,这种算法以Caley-menger矩阵的特例为基础,以面积残差作为目标函数,以定位几何关系作为约束条件,移动台的坐标可以通过搜索可行域得到。实际仿真结果表明,此类算法对NLOS误差有较好的抑制作用。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5

【参考文献】