LTE系统的无线定位技术研究

发布时间：2017-08-12 01:00

  本文关键词：LTE系统的无线定位技术研究

  更多相关文章： 无线定位 LTE Alamouti编码 无迹卡尔曼滤波 混合定位

【摘要】：近年来,LTE产业链已经走向成熟,同时与无线定位技术相关的应用越来越多,从而对LTE系统下无线定位技术的研究也显得越来越重要。本文重点研究了LTE系统相关无线定位技术,以及无迹卡尔曼滤波算法在非视距状况下的性能优化,主要研究内容如下:(1)针对低信噪比环境下定位参考信号测量误差较大的问题,本文提出基于Alamouti编码的OTDOA无线定位算法。该方案采用双发单收模式,发射端对OFDM调制的定位参考信号进行Alamouti编码,接收端对接收信号采用最大比合并译码、OFDM解调获得定位参考信号。即利用LTE系统的多天线优势,在发射功率不变的情况下获得分集增益。(2)针对非视距环境下无迹卡尔曼滤波算法误差较大,并且当前节点误差会传递到下一节点的问题,本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波的非视距误差抑制算法。即在滤波的迭代过程中加入判断和选择的过程,将非视距误差极大的点剔除,在被剔除的点上,用状态先验值代替状态估计值。算法重点和难点是对误差门限的选择,可以根据先验信息进行设定,也可以根据点的剔除频率动态调整。(3)针对不同的移动通信环境中,单一定位方法一般具有不同的误差特性的问题,本文对混合定位技术进行研究讨论。介绍了数据融合技术和几种主流混合定位方法,并通过MATLAB平台仿真验证基于无迹卡尔曼滤波的混合定位算法的性能。对第(1)、(2)研究点本文在MATLAB平台下进行了仿真验证。结果表明,本文提出的优化算法定位性能都优于原算法,定位精度获得了提升。
【关键词】：无线定位 LTE Alamouti编码 无迹卡尔曼滤波 混合定位
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 专用术语注释表8-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景和意义10-11
• 1.2 LTE定位技术现状11-13
• 1.3 本文结构及主要内容13-14
• 第二章 无线定位技术概述14-23
• 2.1 无线定位技术14-17
• 2.1.1 基于信号强度定位法（RSS）14-15
• 2.1.2 基于信号到达时延定位法（TOA）15-16
• 2.1.3 基于信号到达时延差定位法（TDOA）16
• 2.1.4 基于信号到达角度定位法（AOA）16-17
• 2.1.5 混合定位方法17
• 2.2 3GPPLTER9定位方式17-20
• 2.2.1 基于OTDOA定位17-18
• 2.2.2 基于E-CID定位18-19
• 2.2.3 基于A-GNSS定位19-20
• 2.3 定位误差原因及定位精度度量20-22
• 2.3.1 无线电信号传播误差20-21
• 2.3.2 设备和技术导致的误差21
• 2.3.3 定位精度的度量21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 基于OTDOA的无线定位23-36
• 3.1 OTDOA数学模型及经典算法推导23-28
• 3.1.1 OTDOA数学模型23-24
• 3.1.2 Taylor算法24-25
• 3.1.3 Fang算法25
• 3.1.4 Chan算法25-28
• 3.2 LTE系统特征28-29
• 3.2.1 正交频分复用技术28
• 3.2.2 MIMO多天线技术28-29
• 3.3 采用Alamouti编码的OTDOA定位29-32
• 3.3.1 定位参考信号模型29-30
• 3.3.2 Alamouti编码与时延估计30-32
• 3.4 仿真与分析32-34
• 3.5 本章小节34-36
• 第四章 基于OTDOA的NLOS抑制算法36-48
• 4.1 非视距误差影响及抑制算法36-38
• 4.1.1 非视距误差影响36-37
• 4.1.2 NLOS误差抑制算法37-38
• 4.2 卡尔曼滤波及其改进算法38-42
• 4.2.1 卡尔曼滤波38-39
• 4.2.2 扩展卡尔曼滤波39-40
• 4.2.3 无迹卡尔曼滤波40-42
• 4.3 基于UKF的OTDOA定位42-44
• 4.3.1 定位数学模型42-43
• 4.3.2 带门限值的UKF定位方法43-44
• 4.4 仿真与分析44-47
• 4.5 本章小节47-48
• 第五章 混合定位技术48-57
• 5.1 数据融合技术与无线定位48-50
• 5.1.1 JDL数据融合模型48-49
• 5.1.2 无线定位技术中的数据融合49-50
• 5.2 两种TDOA/AOA混合定位方法50-53
• 5.2.1 迭代方法51-52
• 5.2.2 Chan算法52-53
• 5.3 基于UKF的TDOA/AOA混合定位方法53-56
• 5.3.1 算法数学模型53
• 5.3.2 仿真与分析53-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-62
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文62-63
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目63-64
• 致谢64

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本文编号：659001