基于LTE信令数据的指纹定位方法研究

发布时间：2021-12-10 14:36

　　近年来,随着移动网络的快速发展,基于位置的服务受到越来越多的用户的青睐。据统计,2018年全球智能手机用户将达到45亿,其中LTE用户的数量将达到20亿。手机用户的每次通话都会产生大量的数据,信令数据就是其中的一种。这些信令数据蕴藏了用户的位置信息,因此,可以通过使用信令数据获取用户的实时位置,克服GPS定位系统在特定场景下,定位精度低,能量消耗大的缺点。海量用户的位置信息可以被用来分析用户的行为特征、网络诊断、热点探测等。本文提出一种基于LTE信令数据的指纹定位算法,LTELoc。LTELoc试图解决如何利用信令数据去准确的获取用户实时位置的问题。首先使用LTE标准中的TA（Timing Advance）和RSRP（Reference Signal Receiving Power）数据进行定位。将TA和RSRP的组合作为指纹,并且在不同的位置,指纹标签也是不同的。其中,TA值定义为LTE标准中信号从移动手机到达基站所需的时间。因此,给定光速,能够得到移动手机到基站之间的距离。RSRP定义为LTE标准中的信号接收功率。通过海量的数据分析发现TA和RSRP是非常稳定的,因此适合用来定位。... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于GPS数据的移动定位研究
        1.2.2 基于非GPS数据的移动定位研究
    1.3 论文的主要工作
    1.4 论文主要结构
2 相关技术介绍
    2.1 位置指纹定位技术
        2.1.1 位置指纹定位原理
        2.1.2 位置指纹的匹配定位方法
    2.2 LTE信令数据
    2.3 OpenStreetMap平台
    2.4 机器学习方法
        2.4.1 支持向量机
        2.4.2 BP神经网络
        2.4.3 随机森林
        2.4.4 隐马尔可夫模型
    2.5 滤波算法
3 数据准备
    3.1 移动目标数据获取
    3.2 获取地图数据
        3.2.1 OSM数据结构
        3.2.2 OSM数据提取与处理
    3.3 数据预处理
        3.3.1 TA数据的噪声消除
        3.3.2 数据标准化
    3.4 小结
4 移动定位算法的设计与实现
    4.1 LTELoc的系统架构
    4.2 位置指纹的选取
        4.2.1 RSRP的变化特点
        4.2.2 TA的变化特点
    4.3 指纹匹配
    4.4 地图匹配
        4.4.1 基于支持向量回归的观测概率
        4.4.2 转移概率估计
        4.4.3 维特比解码算法
    4.5 LTELoc算法运行流程
        4.5.1 数据输入
        4.5.2 地图匹配与目标位置估计
        4.5.3 输出结果显示
    4.6 本章小结
5 系统性能评估
    5.1 评估方法
    5.2 LTELoc定位精度评测
    5.3 不同设计标准对系统性能影响
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE数据预测方法研究[J]. 李一喆,肖卫东,单丽雅,张忠皓.  邮电设计技术. 2016(09)
[2]基于OpenStreetMap最短路径算法的分析与实现[J]. 张英辉,张水平,张凤琴,王蓉.  计算机技术与发展. 2013(11)
[3]SVM分类核函数及参数选择比较[J]. 奉国和.  计算机工程与应用. 2011(03)
[4]高效均值滤波算法[J]. 王科俊,熊新炎,任桢.  计算机应用研究. 2010(02)
[5]自适应滤波算法综述[J]. 耿妍,张端金.  信息与电子工程. 2008(04)
[6]基于网格搜索的支持向量机核函数参数的确定[J]. 王兴玲,李占斌.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2005(05)
[7]决策树分类技术研究[J]. 栾丽华,吉根林.  计算机工程. 2004(09)
[8]移动定位技术综述[J]. 孙巍,王行刚.  电子技术应用. 2003(06)
[9]支持向量机[J]. 张浩然,韩正之,李昌刚.  计算机科学. 2002(12)

硕士论文
[1]基于WiFi的室内无线定位技术研究与应用[D]. 周云.浙江工业大学 2016
[2]4G多模手机性能测试研究[D]. 周元.南京邮电大学 2015
[3]无线网络定位增强技术研究[D]. 吴泳彤.北京邮电大学 2014
[4]LTE网络中无线终端定位技术的研究与应用[D]. 张源.北京邮电大学 2014
[5]基于AGPS/GSM/GPRS的综合导航定位系统服务器端架构设计与实现[D]. 李筱叶.北京邮电大学 2010
[6]基于DM6446平台的智能视频监控关键算法研究与实现[D]. 鲁达.上海交通大学 2009



本文编号：3532811