基于多基站协同的跟踪定位算法研究

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1、·分类号密级UDC学号桂林电子科技大学硕士学位论文题目:基于多基站协同的跟踪定位算法研究（英文）StudyonLocalizationandTrackingAlgorithmsBasedonMultipleBaseStationsCollaboration研究生学号:092021104研究生姓名:赵清华指导教师姓名、职务:赵峰研究员申请学科门类:工学硕士学科、专业:通信与信息系统提交论文日期:2012年4月论文答辩日期:2012年6月年月日···-···独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的

2、研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文

3、或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：···-···摘要摘要近年来，随着移动通信、卫星通信、无线传感器网络以及无线电管理等技术的飞速发展，无线定位技术成为无线通信领域研究和应用的热点，在军事、生产、生活各个领域都得到了广泛的应用。自E-911（紧急救援）需求颁布以来，

4、在政府的强制性要求和巨大的市场利益驱动下，国内外掀起了基于位置信息服务的热潮，特别是基于3G网络的移动终端定位技术成为推动位置信息服务的重要技术。移动终端无线定位技术研究主要分为两方面，一是对固定信号发射源的定位；二是对移动信号发射源的跟踪。目前现有的无线定位技术研究大都集中在定位精度与算法复杂度之间权衡取舍，并且无线定位技术与轨迹跟踪相结合的研究工作非常少。由于实际无线通信环境非常复杂，单一的定位算法已不能满足精确跟踪定位的需求。多站协同、多算法融合，无线定位技术与轨迹跟踪研究相结合已经成为一种发展趋势。因此，我们重点

5、研究以移动通信系统为对象，利用多基站协同，多算法融合获取移动台位置信息的跟踪定位算法。在该算法中，多个基站通过接收来自移动台的信号，提取信号中与移动台位置相关的信息，并将这些信息传送到中心基站，中心基站利用基本定位算法配合多种数据融合算法实现对移动台准确的定位与跟踪。我们重点研究了基于到达时间差（TimeDifferenceofArrival，TDOA）定位算法实现固定信号发射源的定位和基于扩展卡尔曼滤波（ExtendedKalmanFilter，EKF）算法实现移动台的跟踪两方面内容。在TDOA定位过程中，由多基站进行

6、协同定位，提出了利用以接收信号强度（ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI）为加权系数的加权数据融合算法修正由TDOA算法获得的多个位置估计值，从而获得更优位置估计的TDOA/RSSI定位算法。在获得了精度较高的初始位置估计值的基础上提出了利用EKF算法获取多条跟踪轨迹，并配合一定的距离门限值对轨迹以及轨迹中的点迹进行匹配管理，通过一定的数据融合方法实现轨迹的平滑，获取最优跟踪轨迹的EKF/G算法。仿真结果表明上述算法实现简单，跟踪定位精度高，抗干扰能力强，不需要额外的硬件支持，适用范

7、围广，能很好地满足移动通信系统的定位要求。关键词：无线定位；跟踪；到达时间差；接收信号强度；扩展卡尔曼滤波；数据融合···-I--···AbstractAbstractInrecentyears,thegreatdevelopmentofmobilecommunications,satellitecommunications,wirelesssensornetworks,aswellasradio-managementmakeswirelesslocalizationtechnologybecomeoneofthehot

8、spotsontheresearchandapplicationsofwirelesscommunicationsareasandbewidelyusedinalltheareasofmilitary,manufacturinganddailylife.SincetherequirementofE-911waspro