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基于区域划分的LTE室内定位研究

发布时间:2021-07-06 08:35
  随着互联网和移动通信的迅速发展,人们对于基于位置的服务需求迅速增长。无线室内定位作为室内位置服务的基础将会有非常广阔的应用前景。同时,长期演进(Long Term Evolution,LTE)技术商业化的推进,LTE定位成为主流的室内定位技术。对于室内定位环境,由于建筑结构的普遍存在,LTE信号在传播过程中需要穿过墙体,导致LTE定位信号带有非视距(NLOS,Non-Line of Sight)测量误差。本文将无线定位方法与LTE技术相结合,利用已知的建筑结构要素作为先验信息,准确地估计出定位信号的非视距误差,随后对误差进行消除提高定位精度。为了利用建筑结构的先验信息,首先对建筑结构进行建模得到建筑结构拓扑,使得定位区域内所有的墙体能够被算法获知。分析了墙体对于LTE信号造成影响的原理,给出了墙体造成误差的量化表达式。然后利用建筑结构拓扑和墙体造成误差的特性,提出一种基于区域划分的室内算法。随后对基于墙交点划分的划分方法进行了理论证明,并且提出一种利用随机点的方法实现了对划分得到的子区域进行自动构建求解的算法。根据LTE信号传播特性和能量损耗模型确定每个子区域的信息,对定位区域进行子区... 

【文章来源】:湘潭大学湖南省

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于区域划分的LTE室内定位研究


图2-1?LTE通信系统定位架构??

示意图,示意图,定位技术,基站


算并返回结果??(结束)??图2-2?LTE定位流程图??2.?2?LTE定位技术??3GPP在第9版标准(Release?9)中,不仅给出了?LTE的定位架构,同时要求支??持该标准的移动通信必须支持三种定位技术。第1章关于定位技术的总结中已经介绍??过这三种技术中的两种,包括卫星辅助定位(A-GNSS)技术以及增强行小区(E-CID)??定位技术,下面将介绍基于下行到达时间观测差(OTDOA)的定位技术[41]。??OTDOA是通过获取不同基站信号至!J达终端的时间差来计算得到终端的坐标。本??质上是移动终端位于以基站为交点的双曲线上,双曲线的交点即为移动终端所在位置,??其原理如图2-3所示。根据图2-3可以很容易得出表示信号从基站到待测终端传播??时间公式(2-1),式中,(x,y)代表待测终端的坐标,也是要求解的坐标。(x£,%)代??表基站坐标,其发出信号时间为Ti,?UE接收到该信号的时间为c为光速。??(2-1)??C??8??

测距原理,到达时间差,距离测量,定位方法


前面介绍了?3GPP第9版标准中关于TDOA定位方法的基本原理。对于到达时间??差也可以用于两点之间的距离测量,利用接收端的到达时间差来计算两个之间的距离,??具体原理如图2-5所示。??10??

【参考文献】:
期刊论文
[1]室内定位现状与发展趋势研究(英文)[J]. 邓中亮,余彦培,袁协,万能,杨磊.  中国通信. 2013(03)
[2]联合卡尔曼法消除无线定位中的非视距误差[J]. 王意锋,季中恒,葛宝忠.  电子技术应用. 2007(02)

硕士论文
[1]基于建筑结构的NLOS定位误差消除算法[D]. 王淼.湘潭大学 2016
[2]基于三边测量法的无线传感器网络定位技术的研究[D]. 施进.哈尔滨工程大学 2012



本文编号:3267906

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