蜂窝网络抑制非视距误差定位算法研究

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至美国联邦通信委员会发布E-911定位需求以来,由于政府的强制性要求和市场本身的驱动,各国公司就GSM、IS-95和3G等网络制定了各自的定位系统实施方案,取得了一定的成果,但和E-911定位精度的要求还有一定差距。在蜂窝网络中由于非理想的信道环境,移动台和基站之间非视距传播普遍存在,使得抑制非视距误差已成为无线定位技术研究的重点和热点问题。本文主要针对抑制非视距误差进行研究。首先对无线定位算法中常用的二阶统计量估计方法和高阶统计量等数学理论进行分析和阐述,以便为后续内容提供数学理论支持。在对无线网络中电波的非视距传播特性和非视距传播模型进行详尽的讨论和分析基础之上,比较了几种典型的抑制非视距传播的定位算法。而后通过分析一些基本的伪距尺度定位算法之后,提出了一种非视距统计模型和伪距尺度相结合的定位算法,此算法先利用统计模型对测量的TDOA值进行修正,之后利用衰减因子通过递归方法将NLOS传播的TDOA值转变为LOS传播数据或接近于LOS传播数据,再利用最小二乘法完成移动台位置的确认。此算法即可避免只利用统计模型带来的不通用性,又可减小伪尺度的算法的循环次数,通过算法分析和性能仿真证明了该算法能有效抑制NLOS误差,提高定位精度。目前有许多相关文献已经提出了一些鉴别和抑制NLOS误差的方法,但是对于消除TDOA/TOA测量值中的NLOS误差还没有找到一种切实可行,有效的技术或方法,因此,非视距误差已经成为影响蜂窝网络定位精度提高的决定性因素,需要更多的工作和更深入的研究。
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