基于GSM的无线定位技术.doc

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1、个人收集整理，勿做商业用途基于的无线定位技术摘要:本文首先对的一些概念及与定位有关的技术进行了简要介绍,其次概述性的介绍了几种常用的无线定位方法,之后对基于的无线定位的三种系统结构进行了分析与比较,最后对基于的无线定位技术所面临的问题与发展前景进行了概述。关键词,无线定位,系统结构一、前言自1996年10月(,联邦通信委员会)制定了扩充无线911业务条款以来,如何利用现有系统提供定位服务的研究在全球迅速发展起来。做为第二代移动通信系统中最为成熟的产品,在其发展的最初就被认定具有提供定位信息的潜能,但直

2、到最近才有几个组织开始研究如何利用进行定位。利用定位有其自身的特点,但同时也面临着许多问题与挑战。本文对如何利用基于的定位技术做了简明的介绍。二、概述2、1的基本概念(,全球移动通信系统)是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会在80年代设计,并于1992年在欧洲各国投入运行的。13/13个人收集整理，勿做商业用途最初是做为欧洲数字移动台的标准发展起来的,现今已在世界各地广泛使用。可分为900、1900(北美)及1800(数字通信系统1800)。从定位的角度看,这三种系统的特性是相似的,唯

3、一的主要不同点就是载波的频率不同。因此在本文中对这三种系统将统称为。是一个非常复杂的通信系统,具有很多技术特点,由于篇幅所限,下面将只简要介绍一些与定位密切相关的技术。2、2信道及与定位相关的技术900使用两个25宽的频段,分别称为上行链路与下行链路。每一频段又分为125个频道,载波间隔200。使用时分多址,每一个时隙577μs,每8个时隙组成一帧,而后这些帧再组成复帧。定义了许多逻辑信道,每一个逻辑信道都有其特定的作用。其中主要有传送用户有效载荷的业务信道();协调基站与移动台的相关及专用控

4、制信道(,);建立链接的公用控制信道();用于建立同步的同步信道()及传送系统参数的广播控制信道()等。这些逻辑信道中所包含的信息以一种突发的结构来占用时隙。以不同的格式定义了许多突发类型。在通用突发结构中间位置的26位的训练序列对于定位尤其有用。这是一个为进行相关而选择的伪随机序列。通过对本地训练序列与接收到的突发中的训练序列进行互相关接收机可以得到信道的13/13个人收集整理，勿做商业用途脉冲响应,定位接收机则可利用该相关曲线的峰值点的出现时刻做为突发的参考时间,进而用于基于时间的定位测量中。当信号通

5、过一个多路径信道传输时将时相关后的波形变形,从而在任何时间测量中引入误差。因此定位接收机中需要多路径抑制算法。使用了很多方法来提高系统容量,其中一些方法亦可用于定位。下面简介三种主要方法:1）扇形蜂房:在这种情况下,几个蜂房的基站被建在一个特定的位置,而每一个基站仅负责该位置周围的一个扇形区域。通常的配置是由三个基站组成,每个基站提供120o的覆盖范围。当使用这样的配置时,基站覆盖范围的限制则可为定位系统提供一些有用的额外信息。2）慢速跳频:之所以称为慢速跳频是因为与比特相比频率跳跃率是缓慢的

6、。每一个逻辑信道可以根据分配好的跳频计划在不同的频道上对连续的突发脉冲进行传送。这种分集效应对于定位系统也是有利的,尤其在存在多路径时更是如此。3）控制发射功率:这用来减小用户之间的干扰,并可以节省移动台的电能。控制发射功率的方法也是通过减小干扰来辅助定位系统的,但同时由于减少了远程定位系统中的可用的13/13个人收集整理，勿做商业用途基站数目,从而使系统性能有所下降。对的技术有兴趣的读者可参阅有关资料。下面将对几种常用的定位方法进行一些介绍。三、常用定位方法通过对信号进行测量的结果可以有多种方法用

7、来进行定位,并且这些方法可用于包括在内的任何一种蜂窝系统。其中最重要的几种测量传输时间、到达时间差(),到达角()以及载波相位()。每一种测量均可以确定一个移动台一定位于其上的定位区,多个测量的定位区的交点则可以确定移动台的位置。当用来进行定位测量的基站的个数多于所要求的个数时,可用最小二乘法将这些测量进行结合以得到更加精确的定位。反之由于交点不唯一,则可导致定位的二重性。下面将要讨论的方法可用于自定位模式或远程定位模式,这取决于测量是在移动台进行还是在一个或多个基站进行。并且假定基站与移动台位于同一平面

8、上,这对大多数系统网络都是大致正确的。3、1测量传输时间这种方法涉及对信号由基站传输到移动台或由移动台传输到基站的时间的测量。替代的方法可以对信号由信源传到目标再反射回信号源的往返时间进行测量,这将得出单程测量的两倍的13/13个人收集整理，勿做商业用途结果。前一种方法要求接收信号的基站/移动台知道信号将开始传输的确切时刻,并且要求接收机具有非常稳定及精确的时钟。后一种方法则不会依赖于移动台与基站间同步,并且是测量传输时间