基于全双工中继的接收机定位技术

发布时间：2020-03-15 14:10

【摘要】：随着智能手机等设备的进一步发展和使用,基于位置信息的服务越来越受到重视。用户的位置信息正在成为运营商和各种商家想要获得的重要资源。但是目前无线网络中的定位,大多是直接利用被定位对象发送的信号获取有用信息,从而实现对其定位。这一定位方式在过去数十年的研究中已经逐渐成熟。但是,很少有研究涉及到对接收机的定位,这是因为在只能利用发射机信息的条件下,对接收机定位会非常困难,依靠传统的方法无法实现。这样就会极大限制定位技术的发展。为了实现这一定位需求,本文首次提出了面向接收机的定位技术,即,基于全双工中继的接收机定位技术。本文提出的基于全双工中继的接收机定位技术,利用全双工中继特点,创造了一条发射机—中继节点—接收机的链路。利用该链路的信息,改变接收机的接收信噪比,从而触发发射机—接收机之间的Close-Loop Power Control(CLPC),致使发射机改变发射功率,以此来满足接收机的目标信噪比。发射机发射功率的改变过程包含着接收机的位置信息,本文通过作为全双工中继的锚节点对发射机功率的测量,并且利用一系列的信号处理,最终实现了对接收机的定位。首先,在非视距环境条件下,本文提出了两种基于全双工中继的接收机定位技术,即基于全双工中继对信道增益估计的接收机定位技术,和基于全双工中继对信号Time Difference of Arrival(TDOA)估计的接收机定位技术。本文详细分析了两种接收机定位技术的定位算法,给出了定位表达式,并且分析了定位的性能,最后结合仿真给出了两种定位算法的相关参数的选择。其次,本文提出了视距环境条件下基于全双工中继的定位技术,这里中继端的发射天线为天线阵列形式。在天线阵列的基础上,本文提出了视距环境下基于全双工中继对角度估计的接收机定位技术,该方法与非视距环境相同,需要多个中继节点交替进行中继估计角度才能实现接收机定位;接着,为了简化定位过程,本文提出了只利用一个中继节点对接收机进行定位的技术,该方法综合利用了角度估计与到达时间差估计实现了对接收机的定位。最后通过仿真给出了视距环境条件接收机定位的相关参数选择。最后,本文对所提出的基于中继的接收机定位技术进行了总结和对今后需要研究的内容进行了展望。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN851

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