蜂窝(基于手机的)定位技术

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如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(九)

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(九)

蜂窝移动通信技术的发展,为我们的生活带来了很多便利。

除了实现即时通讯和网络连接外,它还可以用于位置跟踪,这在很多场景中都有着重要的应用。

然而,正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪也需要一些技巧和方法。

一、了解基本原理和技术要正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪,首先需要了解其基本原理和技术。

蜂窝移动通信系统主要由基站和移动终端组成。

当移动终端发送信号时,基站会接收到信号并记录下终端所处的位置信息。

这些位置信息可以通过网络传输到服务器,用户可以通过相应的应用程序进行查询和使用。

二、选择合适的应用和设备正确选择合适的应用和设备也是使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪的关键。

市场上有很多不同的应用程序和设备可供选择,它们都有各自的特点和适用范围。

在选择应用时,应根据实际需求来判断是否需要实时位置跟踪、轨迹记录等功能,并研究对应的应用程序是否稳定可靠。

在选择设备时,应考虑设备的使用环境、电量消耗等因素,并选择性能良好、适合自己使用的设备。

三、保护隐私和个人信息安全在使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪时,我们也要注意保护隐私和个人信息的安全。

对于个人来说,应合理设置应用程序的隐私权限,仅授权给有需要的应用访问位置信息。

对于企业或组织来说,应加强对员工或成员的教育,提醒他们正确使用位置跟踪功能,并制定相应的隐私保护措施。

四、防止滥用和非法使用蜂窝移动通信技术的位置跟踪功能在一些场景中被滥用和非法使用,这对个人和社会带来了不安全因素。

因此,我们要积极参与和支持相关法规和规范的制定,加强对滥用和非法使用的打击和管理。

同时,我们也要加强自身的安全意识,不轻易泄露个人位置信息,避免造成不必要的风险。

五、注意应用和设备的相关更新和维护应用程序和设备的更新和维护对于正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪也非常重要。

开发者会不断优化和改进应用程序的功能和性能,同时也会修复一些已知的漏洞和问题。

用户应及时更新应用程序,并定期检查设备的系统和软件版本,确保其在使用中的安全和稳定。

第3章 蜂窝通信网络定位

第3章 蜂窝通信网络定位
• 1.推算定位方法和接近式定位方法 • 该技术基于一个已知相对参考点或起始点,连续计算目标运动过程中 相对于起始点的方向和距离,借助地图匹配算法来确定移动目标位置 ,通用于对运动目标的连续定位。 • 推算定位系统依赖于移动终端对于加速度、速度和运动方向的测量精 度。时常见的车辆定位,车辆的传动系统、车轮、惯性传感器和磁性 指南针等部件均可用于车辆推算定位。其中,为了得到车辆运动的距 离或速度测量值,传动(Transmission)传感器将测量传动轴(shaft)的角 度位置;已有的防滑煞车系统(ABS)传感器或不同的车辆里程表 (odometer)均可提供行驶距离和行进方向改变的信息;陀螺仪 (gyroscopes)或加速计(accelerometer)等惯性传感器可提供车辆位置和 速度测量信息;磁性指南针可提供廉价的车辆前进方向信息。
3.2 蜂窝定位方法与误差
3.2.1 基本定位方法 2.蜂窝网无线电定位方法(圆周/双曲线/方位角定位) (2).双曲线定位法 基于到达时间差的定位方法(TDOA) • 三个接收机的坐标分别为: 接收机1:(0,0); 接收机2:(0,y2); 接收机3:(x3,y3) • 信号到达接收机的时间分别为t1、t2、t3,则目标点与各接收机的距离 分别为: • TDOA的三条双曲线可以表示为:
3.1 蜂窝技术概述
3.1.2 现有蜂窝定位技术 • 自E-911定位需求颁布以来,对移动台定位技术的研究内 容更侧重于基本定位方法和技术的研究,定位算法的研究 ,TDOA、TOA检测技术的研究,抗非视距传播、多径和多 址干扰技术的研究,数据融合技术的研究,定位技术实施 方法的研究,定位系统的性能评估等。
3.2 蜂窝定位方法与误差
3.2.1 基本定位方法 2.蜂窝网无线电定位方法(圆周/双曲线/方位角定位) • (1) 圆周定位法 基于到达时间的定位方法(TOA) • 假设三个接收机的坐标分别为 接收机1:(0,0); 接收机2:(0,y2); 接收机3:(x3,y3) • 测量的到达时间分别为t1、t2、t3,则接收机与目标点之间的距离分别 表示为

蜂窝通信网络定位技术简介

蜂窝通信网络定位技术简介

移动定位技术蜂窝通信网络定位移动定位技术类型•基于GPS的定位技术•基于北斗导航系统的定位技术•蜂窝通信网络定位•基于Wi-Fi的无线网络定位•基于ZigBee的网络定位•基于UWB(Ultra-Wide Band,超宽带)的的定位•混合定位•… …移动定位技术分类技术特征卫星定位:GPS定位、北斗导航卫星定位等网络定位:分为局域网定位和广域网定位覆盖范围室内定位:WLAN定位、RFID、ZigBee、UWB、蓝牙等室外定位:广域网GSM、卫星定位、蜂窝等定位原理基于ID定位:移动通信网络定位、RFID等基于几何定位:TOA、TDOA、RTOF、POA、RSS、AOA等参数基于位置指纹定位:TOA、TDOA、POA、RSS、信噪比等参数特点技术特征卫星定位:最广泛、技术最成熟无法提供室内定位网络定位:室内室外定位均可与网络覆盖有关覆盖范围室内定位:定位精度高小范围局部定位室外定位:范围广整体精度不高定位原理基于ID定位:简单,成本低精度取决于ID的密度基于几何定位:精度较高受NLOS影响很大基于位置指纹定位:平台独立计算量很大,精度一般蜂窝网络定位技术基于移动台确定移动台与收发信号机之间的几何位置关系,计算移动台的位置估计值。

基于网络由多个固定位置接收机同时检测移动台发射的信号,由网络移动定位中心估计位置。

GPS 辅助GPS 接收机模块获取近似位置数据,传给移动通信网络,由网络定位服务器计算位置。

蜂窝网无线定位技术是基于•全球移动通信系统GSM (Global System for Mobile Communications)、•封包无线数据业务GPRS (General Packet Radio Service)、•码分多址CDMA (Code division Multiple Access)等移动通信系统的基础上,对移动终端和基站之间的特征参数进行检测,这些特征参数包括:•信号场强、•传播时间或者•时间差、•信号入射角等信息,对移动台的位置进行估计。

介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法

介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法

介绍无线电定位技术在测绘中的作用及方法无线电定位技术在测绘中的作用及方法测绘是一项对地球表面进行准确测量和制图的技术,它在很多领域都有广泛应用,如建筑工程、城市规划和资源调查等。

随着科技的不断进步,无线电定位技术在测绘中的应用越来越受到重视。

本文将介绍无线电定位技术在测绘中的作用以及常见的方法。

一、无线电定位技术在测绘中的作用1. 提高定位精度:无线电定位技术通过利用无线电波在空间中的传播特性,可以实现对目标位置的定位。

与传统的地面测量方法相比,无线电定位技术能够提供更高的精度,尤其是在大范围的测绘中,其优势更加明显。

2. 简化测量过程:无线电定位技术可以实现远程测量,无需人工接触目标位置,从而避免了传统测绘中的一些困难和风险,例如悬崖、深水或是恶劣的气候条件等。

同时,无线电定位技术可以实现实时定位,大大缩短了测量时间,提高了工作效率。

3. 适应复杂环境:无线电定位技术具有一定的穿透能力,可以应对一些传统测绘方法难以应对的复杂环境,例如森林、深山、隧道等。

这使得无线电定位技术在一些特殊的测绘项目中具备更强的适应性和应用前景。

二、常见的无线电定位技术方法1. 蜂窝定位:蜂窝定位是一种基于移动通信网络的无线电定位技术。

该技术利用基站对终端设备进行信号的接收和测量,通过信号传播时间和信号强度等数据计算目标位置。

蜂窝定位技术广泛应用于城市建设和规划中的定位需求。

2. 全球卫星定位系统(GNSS):GNSS技术是一种基于卫星的无线电定位技术,其中最为熟知的就是全球定位系统(GPS)。

GNSS技术通过接收卫星发射的信号,利用多颗卫星之间的关系进行三维定位。

在测绘中,GNSS技术被广泛应用于土地测量、地理信息系统(GIS)和航空摄影测量等方面。

3. 无线电测距:无线电测距技术是一种基于测量无线电信号传播时间的无线电定位方法。

该技术需要在目标位置和参考位置分别放置发送器和接收器,通过测量信号在两者之间的传播时间来计算目标位置。

无线蜂窝通信系统中的两种定位技术

无线蜂窝通信系统中的两种定位技术

无线蜂窝通信系统中的两种定位技术无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。

一种是基于下行链路的定位技术,即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术,即基于移动网络的定位技术。

基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。

基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置,通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数,即到达时间、角度或强度。

1 基于移动台的定位技术现已提出的基于移动台的方法主要有:基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。

2 基于移动网络的定位技术基于蜂窝网络的定位方法目前主要有:基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。

2.1 AOA角度到达[1](AOA,Arrival of Angle)定位方式是根据信号到达的角度,测定出运动目标的位置。

在AOA定位方式中,只要测量出运动目标与两个基站的信号到达角度参数信息,就可以获取目标的位置。

蜂窝移动网的AOA定位方式,指的是基站接收机利用基站的天线阵列,接收不同阵元的信号相位信息,并测算出运动目标的电波入射角,从而构成一根从接收机到发射机的径向连线,即测位线,目标终端的二维位置坐标可通过两根测位线的交点获得。

2.2 TOA抵达时间(TOA,Time of Arrival)定位方式也称为基站三角定位方式,通过测量从运动目标发射机发出的无线电波,到达多个(3个及以上)基站接受机的传播时间,来确定出运动目标的位置。

已知电波传播速度为c,假设运动目标与基站之间的传播时间为t,运动目标位于以基站为圆心,以移动终端到基站的电波传输距离ct为半径的定圆上,则可由3个基站定位圆的交点,来确定目标移动的二维位置。

TOA定位方式中,为了根据发射信号到达基站的接收时间,来确定出信号的传播时间,要求运动目标发射机在发射信号中,加有发射的时间戳信息。

六点定位基本原理的应用思路

六点定位基本原理的应用思路

六点定位基本原理的应用思路1. 背景介绍在现代社会中,定位技术已经成为了各个领域中不可或缺的一项技术。

其中,六点定位技术是一种基于多传感器数据融合的定位方法,可以在室内和室外环境中快速准确地确定目标位置。

本文将介绍六点定位的基本原理,并探讨其在实际应用中的思路。

2. 六点定位基本原理六点定位基于多传感器数据融合的原理,通过收集和使用多种不同类型的传感器数据,结合数学模型和算法,来实现目标的定位。

六点定位主要基于以下六种传感器来获取数据:1.GPS定位:利用全球定位系统(GPS)卫星发送的信号,通过接收信号来确定目标的经纬度坐标。

2.蜂窝定位:利用手机通信基站发送的信号,通过信号的强度和时延来确定目标的位置。

3.Wi-Fi定位:通过扫描周围的Wi-Fi热点,利用已知的Wi-Fi热点数据库来确定目标的位置。

4.惯性导航定位:利用加速度传感器和陀螺仪等惯性传感器来测量目标的加速度和角速度,并通过数学模型来估计目标的位置。

5.摄像头定位:利用摄像头拍摄目标周围环境的图像,并通过图像处理和计算机视觉算法来确定目标的位置。

6.声源定位:利用声音传感器捕捉周围环境的声音,并通过声音波传播原理来确定目标的位置。

3. 六点定位应用思路基于六点定位的基本原理,我们可以探索以下应用思路:•室内导航系统:借助六点定位技术,可以为室内环境提供精确的导航服务。

通过将室内定位数据与建筑物的平面图结合,可以实现人员在大型建筑物内的精确定位和导航。

•智能交通管理:利用六点定位技术,可以实现智能交通系统,监测交通流量、优化路线规划和实时导航,并提供准确的停车指引和交通事故信息。

•智能家居:通过六点定位技术,可以实现智能家居系统中的人体检测、姿势识别和行为识别等功能,提供智能化的家居控制和便捷的生活体验。

•虚拟现实与增强现实:结合六点定位技术和虚拟现实、增强现实技术,可以创建真实感观的虚拟空间体验,并实现与虚拟环境的交互。

•智能安防系统:通过六点定位技术,可以实现智能安防系统的行为监测和定位功能,及时发现和定位目标行为异常或入侵者。

蜂窝网络无线定位技术及应用

蜂窝网络无线定位技术及应用

蜂窝网络无线定位技术及应用一、前言近年来,随着蜂窝移动通信技术的迅速发展,蜂窝无线定位技术越来越受到人们的重视。

这主要归因于政府的强制性要求和市场本身的驱动。

FCC于1996年10月颁布了无线E9ll呼叫应急服务功能,其核心是要求所有移动通信网络必须分阶段的提供紧急呼叫用户的经纬度位置信息。

针对E911定位需求的具体实施,各国主要大公司均就GSM、IS-95CDMA以及第三代移动通信系统开始制定各自的定位实施方案。

特别是 3GPP和3GPP2上对定位的要求更加具体化,这也是对蜂窝无线定位市场潜力的肯定。

另一方面,移动通信用户对移动定位业务的需求日益迫切。

蜂窝网络无线定位技术能够在移动台处于空闲状态或通话状态的情况卜获取其地理位置等信息,利用移动台的定位信息,运营商可以1hJ用户提供各种增值业务,如位置环境信息查询、紧急救援、智能交通、广告发布等等,同时还可以作为移动通信网络运行、维护和管理的辅助数据.到目前为止,基于蜂窝网络的无线定位技术的研究已经取得了很大的进展。

可以预见在未来几年内,基于蜂窝网络定位技术的移动业务将得以迅猛的发展.二、蜂窝网络无线定位技术利用移动蜂窝网络对移动台定位的方法主要有三类,(l)基于电波场强的定位技术;(2)基于电波到达入射角(AOA)的定位技术;(3)基于电波到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)的定位技术.1.场强定位技术电波场强定位技术根据移动台接收的信号强度与移动台至基站的距离成反比关系,通过测量接收信号的场强值和已知信道衰落模型及发射信号的场强值可以估算出收发信机之间的距离,由多个距离测量值(至少三个)可以估算移动台的位置。

这一技术的关键在于如何建立一个能够准确的反映服务传播范围内的无线电波传播模型,这在实际应用中很难实现。

除此之外,由于小区基站的扇形特性、天线有可能倾斜、无线系统的不断调整以及地理环境、车辆等因素都会对定位精度产生影响。

由于移动通信环境中电波传播的复杂性,决定了这?技术在定位精度上的局限性,但是由于该技术比较简单易行、在对精度要求不是很高的情况下仍被采用.为了改善其性能,人们开始研究利用电波传播中的射线跟踪方法来逛一步提高定位的精度。

多种手机定位技术比较

多种手机定位技术比较

多种手机定位技术比较目前,定位技术可以分为三种类型:1、网络独立定位,如COO,TOA等;2、手机独立定位,如GPS;3、联合定位,即利用手机定位功能与网络独立定位功能的结合,如A-GPS。

结合司法项目的应用需求,这里主要针对移动和电信提供的位置服务进行简单的比较和分析。

一、网络独立定位法对于这种定位方法,不管是移动、电信都支持,所不同的就是采用的算法、定位方式稍有差异。

(1)移动主要采用COO(即蜂窝小区)方式,它是GSM网获取位置信息来实现位置服务的主要定位技术。

基于Cell-ID的定位技术,根据小区基站的覆盖范围(半径),来确认手机的大致位置,所以,定位该方式的定位精度与小区基站的分布密度密切相关。

在基站密度较高的地方,这种定位方式精度可以达到100-150米左右,在基站密度较低(如农村、山区),精度只能达到一两公里。

该方式的优势,定位时间短、对现有网络或手机一般不需要特殊要求就能够实现定位,缺点是定位精度取决于小区半径。

(2)电信由于CDMA系统不需要密集的基站,所以采用Cell-ID方式,定位误差会比较大(500米左右),因而,CDMA采用另一种网络独立定位法——TOA(通过信号达到时间测量),CDMA时间精度高,采用该方式,定位精度能达到50—100米左右。

总体而言,网络独立定位法目前支持的运营商包括移动、联通(G 网)、电信CDMA。

其中,在网络上所查找的关于“中国移动手机定位业务技术规范”中,明确指出,移动提供目前提供的定位方式主要就是基于Cell-ID技术。

二、GPS定位法手机装配有GPS模块,通过GPS卫星定位自己的位置,或通过短信或GPRS方式,将定位信号回传到服务器。

一般应用在车辆导航、车辆监控上较多。

优点是速度快、定位精准,缺点是室内无法定位,成本较高。

三、联合定位法联合定位法比较有代表性的就是A-GPS,A-GPS(AssistedGPS)是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,理论上可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。

定位设备知识点总结大全

定位设备知识点总结大全

定位设备知识点总结大全定位技术是一种通过各种手段确定物体、人或车辆在地面上的具体位置的技术。

在现代生活中,定位技术越来越重要,不仅应用于导航、安全监控、物流管理等领域,还被广泛应用于智能手机、智能手表等智能设备中。

随着技术的不断发展和应用范围的不断扩大,定位技术也得到了更广泛的应用。

本文将对定位设备的知识点进行总结,包括定位技术的基本原理、常见的定位技术和设备、定位技术在不同领域的应用等内容。

一、定位技术的基本原理1.1 信号的发射和接收定位技术的基本原理是通过发射端发出特定的信号,然后由接收端接收这些信号,并根据信号的传播时间或信号的强度来确定物体的位置。

这些信号可以是无线电波、微波、红外线等,根据不同的技术原理和应用场景使用不同的信号。

1.2 接收信号的处理接收端接收到信号之后,需要对信号进行处理,包括信号的解调、滤波、放大等处理,以保证信号的准确性和可靠性。

同时,还需要对处理后的信号进行解码、计算等操作,以确定物体的具体位置。

1.3 位置计算与显示经过信号的处理和计算之后,可以得到物体的具体位置信息,然后可以将这些信息显示在屏幕上或输出到其他设备中,以便用户或系统对物体的位置进行监控、导航或管理。

二、常见的定位技术和设备2.1 GPS定位技术GPS(Global Positioning System)是目前应用最为广泛的定位技术之一。

它通过一组卫星组成的星座向地面发送特定的信号,接收设备通过接收这些信号并计算信号传播时间来确定自身的位置。

GPS技术在汽车导航、智能手机定位、航空航海领域都有广泛的应用。

2.2 包括北斗卫星导航系统(Beidou)、伽利略卫星导航系统(Galileo)、印度区域导航卫星系统(IRNSS)等。

其中,北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,覆盖范围全球,能够提供高精度的定位服务。

2.3 蜂窝定位技术蜂窝定位技术是通过手机基站进行定位的技术。

手机在连接基站的过程中,基站可以通过手机发送的信号来确定手机的大致位置,精度通常在几百米到几千米之间。

蜂窝基站定位的原理

蜂窝基站定位的原理

蜂窝基站定位的原理基于信号强度的测距方法:蜂窝基站定位利用移动设备与多个基站之间的信号强度差异来计算设备与基站之间的距离。

该方法通过接收到的信号强度来估计设备与基站之间的距离,然后根据多个基站的信号强度差异来推算设备的位置。

这种方法需要至少三个基站的信号数据来定位,通常使用三角定位法或多边定位法来计算设备的位置。

在基于信号强度的测距方法中,距离的估计可以通过以下方式实现:1.接收信号强度指示器(RSSI):RSSI是指无线信号的强度,通过测量设备接收到的信号强度来进行距离估算。

2.路径损耗模型:根据信号在空间中传播的特性和设备到基站的距离,使用数学模型来推算设备与基站之间的距离。

3.接收信号质量指示器(RSQT):RSQT是指接收到的信号质量,根据信号的质量来估算设备的位置。

4.时间到达差异(TDOA):通过测量信号到达不同基站的时间差异来计算设备与基站之间的距离。

基于测向技术的方向推算方法:基于测向技术的方法通过测量信号传输的方向来估计设备的位置。

这种方法通常使用天线阵列来测量信号的方向,然后利用多个基站的信号方向来推算设备的位置。

在基于测向技术的方法中,方向的推算可以通过以下方式实现:1.幅度比较方向推算(AOA):通过比较信号在不同天线上的幅度来推算信号的方向。

2.阵列信号处理:使用天线阵列来测量信号的到达方向,然后通过信号处理算法来推算设备的位置。

3.接收信号强度指示器(RSSI):在部分情况下,可以通过测量信号在不同天线上的信号强度来估算信号的方向。

蜂窝基站定位的原理是通过无线通信网络来测量信号的强度、质量和方向,利用这些信息来计算设备与基站之间的距离,最终推算设备的位置。

蜂窝基站定位在室外环境中具有较高的精度和可靠性,但在室内环境中由于信号传播的复杂性,可能存在较大的误差。

为了提高定位的准确性,通常会使用多种方法结合来进行定位。

空间定位常用的方法

空间定位常用的方法

空间定位常用的方法空间定位是指确定或描述一个物体、地点或区域在空间中的位置。

在现代科技发展中,空间定位是非常重要的,可以应用到许多领域,如导航系统、地理信息系统、无人机等。

下面介绍几种常用的空间定位方法。

1.全球卫星导航系统(GNSS)全球卫星导航系统是一种利用卫星来确定地面位置的技术。

最典型的例子就是GPS系统(全球定位系统)。

GPS系统由一系列的卫星组成,这些卫星通过向地面发射信号,接收者可以根据接收到的信号计算自己的位置。

除了GPS系统,还有其他类似的系统,如俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统和中国的北斗导航系统。

2.蜂窝定位蜂窝定位是一种基于移动通信网络的定位方法。

当移动设备连接到移动通信基站时,可以根据基站的信号强度和时延来确定设备的位置。

这种方法在城市等人口密集区域的定位准确度较高,但在偏远地区或者信号弱的地方可能无法使用。

3.WiFi定位WiFi定位利用WiFi信号的特征来确定设备的位置。

当设备连接到WiFi网络时,可以通过测量设备与WiFi访问点之间的信号强度、多径效应和时延等参数来进行定位计算。

与蜂窝定位相比,WiFi定位的准确度更高,尤其在室内定位场景中表现突出。

4.惯性导航惯性导航是一种利用惯性传感器(如加速度计和陀螺仪)来测量物体运动状态的定位方法。

通过测量物体的加速度和角速度,可以计算出物体相对于起始位置的位移和方向。

惯性导航特别适用于没有外部参考的环境,但是其缺点是误差会随着时间的推移而积累。

5.多基站定位多基站定位利用多个移动通信基站的信号来确定设备的位置。

通过测量不同基站的信号强度和时延,可以使用三角测量或其他定位算法来计算设备的位置。

多基站定位的准确度取决于基站的分布和信号的强度,通常比蜂窝定位更准确。

总结起来,空间定位方法多种多样,可以根据不同的需求选择合适的方法。

其中,全球卫星导航系统、蜂窝定位、WiFi定位和多基站定位是目前常用的方法,它们各自在不同的场景中有着优势和局限性,可以根据具体应用来选择合适的定位方法。

移动应用开发技术定位功能实现方法

移动应用开发技术定位功能实现方法

移动应用开发技术定位功能实现方法随着智能手机的普及和移动应用的飞速发展,定位功能成为了移动应用开发的重要组成部分之一。

定位功能不仅可以为用户提供个性化的服务,也方便了移动应用的运营和管理。

本文将介绍几种常见的移动应用定位功能实现方法。

一、基于GPS的定位技术全球定位系统(GPS)是目前最常用的定位技术之一。

GPS定位功能通过接收卫星信号并计算用户设备与卫星之间的距离来确定用户的位置。

对于移动应用开发者来说,可以利用手机的GPS芯片进行定位。

使用GPS技术进行定位的优点是精度高,几乎可以达到米级精度,但它对室内环境和天气条件敏感,精度在城市等高层建筑密集区域可能会受到影响。

二、基于蜂窝网络的定位技术蜂窝网络定位技术是通过与基站通信来确定用户设备所在位置的一种方法。

蜂窝网络技术基于信号塔之间的距离和信号强度等参数来进行定位。

这种方法的优点是适用范围广,无需额外硬件支持,但相对于GPS技术,其精度相对较低。

蜂窝网络定位通常用于室内环境或者GPS信号较弱的地区。

三、基于Wi-Fi的定位技术Wi-Fi定位技术是通过扫描附近的Wi-Fi网络并与预先收集的Wi-Fi信号数据库进行比对,从而确定用户设备的位置。

Wi-Fi定位技术的优点是可以在室内和室外环境中快速定位,精度相对较高。

开发者可以利用手机的Wi-Fi模块来获取附近的Wi-Fi信息,并通过与数据库匹配来定位用户。

不过,这种方法的缺点是需要事先收集和更新Wi-Fi信号数据库,同时对手机的电池消耗相对较大。

四、基于地理位置服务的定位技术地理位置服务(LBS)是利用移动通信技术和位置信息技术,为用户提供与位置相关的个性化服务。

地理位置服务结合了GPS、蜂窝网络和Wi-Fi等定位技术,通过多种手段综合计算用户设备的位置。

开发者可以使用移动操作系统提供的地理位置服务API,如Android的Google Play服务和iOS的Core Location框架,来实现定位功能。

蜂窝技术简介及应用场景

蜂窝技术简介及应用场景

蜂窝技术简介及应用场景蜂窝技术(Cellular technology)是一种移动通信技术,通过将服务区域划分为多个小的“蜂窝”区域,来提供无线通信服务。

蜂窝技术的主要特点是可靠性高、覆盖广、信道资源利用率高。

蜂窝技术不仅是当前移动通信的基础,也是未来5G网络的核心技术之一。

蜂窝技术的应用场景非常广泛,涵盖了个人通信、商业通信以及公共安全等多个领域。

1. 个人通信:蜂窝技术实现了移动电话的普及和便利。

无论是2G、3G还是4G 网络,人们可以通过手机在几乎任何地方进行语音通话、短信交流和数据传输,为人们的个人通信需求提供了极大的便利。

此外,蜂窝技术的发展还催生了移动互联网,人们可以通过手机上网,获取信息、社交、在线购物等。

2. 商业通信:蜂窝技术为企业提供了高效的通信手段,使得商业活动更加便捷。

例如,在物流行业,通过移动通信可以实时追踪货物的位置,提高物流效率和安全性;在销售行业,通过移动通信可以实现移动支付、在线购物等服务,促进商业的发展。

3. 公共安全:蜂窝技术在公共安全领域的应用越来越广泛。

例如,通过移动通信系统可以实现紧急呼叫和定位,便于紧急救援;视频监控系统可以通过蜂窝技术与中心监控室进行实时通信,提高治安管理的效率;应急广播系统可以通过蜂窝技术向大众发布紧急消息,提升公共安全意识。

4. 智能家居:蜂窝技术在智能家居领域也有广泛应用。

蜂窝通信可以使智能设备与用户之间实现互联互通,实现智能家居系统的远程控制和管理。

人们可以通过手机或者其他智能终端与家中的设备进行交互,例如智能门锁、智能照明、智能暖气等,提高生活质量和居住的便利性。

5. 物联网:蜂窝技术是连接物联网设备的重要手段之一。

通过蜂窝网络,可以连接并管理大量的物联网设备,实现远程监控、数据传输和远程控制等功能。

物联网的应用场景非常广泛,例如智能交通系统、智能电网、智能健康监测等,都离不开蜂窝技术的支持。

总之,蜂窝技术作为一种移动通信技术,在个人通信、商业通信、公共安全、智能家居和物联网等多个领域中都有重要应用。

GSM蜂窝基站定位原理浅析

GSM蜂窝基站定位原理浅析

位置服务已经成为越来越热的一门技术,也将成为以后所有移动设备(智能手机、掌上电脑等)的标配。

随着人们对BLS(Based Location Serices,基于位置的服务)需求的飞速增长,无线定位技术也越来越得到重视。

,以其定位速度快、成本低(不需要移动终端上添加额外的硬件)、耗电少、室内可用等优势,作为一种轻量级的定位方法,也越来越常用。

本文简单介绍一下各种基于GSM蜂窝基站的定位方法及基本原理,给开发人员作为参考。

我将尽量尝试用开发人员熟悉的方式来描述问题。

预备知识:GSM蜂窝网络基础结构我们知道,GSM网络的基础结构是由一系列的蜂窝基站构成的,这些蜂窝基站把整个通信区域划分成如图所示的一个个蜂窝小区(当然实际上,一个基站往往不并不只是对应一个小区,但是这个与我们讨论的主题关系不大,我们不做深究)。

这些小区小则几十米,大则几千米。

如下图所示,我们用移动设备在GSM网络中通信,实际上就是通过某一个蜂窝基站接入GSM网络,然后通过GSM网络进行数据(语音数据、文本数据、多媒体数据等)传输的。

也就是说我们在GSM中通信时,总是需要和某一个蜂窝基站连接的,或者说是处于某一个蜂窝小区中的。

那么GSM定位,就是借助这些蜂窝基站进行定位。

1.COO(Cell of Origin)定位COO定位是一种单基站定位,即根据设备当前连接的蜂窝基站的位置来确定设备的位置。

那么很显然,定位的精度就取决于蜂窝小区的半径。

在基站密集的城市中心地区,通常会采用多层小区,小区划分的很小,这时定位精度可以达到50M以内;而在其他地区,可能基站分布相对分散,小区半径较大,可能达到几千米,也就意味着定位精度只能粗略到几千米。

目前Google地图移动版中,通过蜂窝基站确定“我的位置”,基本上用的就是这种方法。

从原理上我们可以看出,COO定位其精度是不太确定的。

但是这却是GSM网络中的移动设备最快捷、最方便的定位方法,因为GSM网络端以及设备端都不需要任何的额外硬件投入。

蜂窝系统移动定位技术

蜂窝系统移动定位技术

蜂窝系统移动定位技术作者:熊瑾煜王巍朱中梁蜂窝网络基础设施的完善、移动终端功能的增强、互联网内容的丰富及无线应用的推广正在充实人们的日常生活,也逐渐改变人们的生活方式和消费习惯。

1移动定位技术的发展及应用无线电定位技术的起源可以追溯到上世纪初,第二次世界大战的军事需求和80年代末开始推广的数字蜂窝移动通信系统分别推动了该项技术在军事和民用领域的发展。

GPS和LORAN C系统是典型的定位系统,它们采用无线电定位方法满足不同的定位精度要求。

随着CDMA等原属于军事应用的领域的先进技术快速民用化及蜂窝网络的迅猛发展,国外早已开始研究蜂窝移动通信系统定位技术。

1996年,美国FCC制定的E911规范要求所有的移动运营商必须以67%的概率提供紧急救援服务,从而加速了该技术的进步及基于无线电定位技术的位置服务(LCS)在全球的发展。

快速增长的中国移动通信市场为开展和普及移动定位系统在中国的建设奠定了坚实的基础。

北京移动采用摩托罗拉公司的LCS解决方案,在移动网中为个人和企业用户提供各种位置服务,主要包括亲友位置查询、用户位置授权及城市信息查询。

从2001年初开始,福建移动、山西和云南的移动运营商先后与诺基亚签订了移动定位商用合同。

最近,联通国脉与日本著名的位置服务内容解决方案提供商Navitime签定合作协议,共同开发基于cdma2000 1x的位置服务。

2移动定位技术采用适当的定位技术获得位置信息是实现位置服务的必要前提,根据不同的划分准则,蜂窝网络定位技术有以下几种分类方法:(1)根据定位系统所处的空间位置不同,可分为空基定位系统(GPS)、地基定位系统及混合定位系统三种。

GPS系统以高精度、全天候等特点在全球广泛应用,在车辆调度管理中发挥重要作用。

传统的广域无线电测向定位系统属于地基定位系统。

A-GPS系统是GPS与蜂窝网络结合的产物,定位精度高,克服了GPS在建筑物内和市区存在盲区的缺点,是未来蜂窝定位技术标准最有力的竞争者。

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(五)

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(五)

蜂窝移动通信技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

它不仅仅用于通话和短信,还被广泛应用于位置跟踪。

在这篇文章中,我们将探讨如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪。

1. 蜂窝移动通信技术的原理蜂窝移动通信技术是一种基于无线电波的通信系统,通过将整个通信区域分割成一个个小区域(蜂窝),每个小区域都有一个信号发射和接收的基站。

当手机或其他移动设备进入某个小区域时,它会自动连接到该基站,并通过基站与其他设备进行通信。

2. 使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪的原理蜂窝移动通信技术可以利用手机与基站之间的信号强度和时延等参数来进行位置跟踪。

当手机连接到基站时,基站会记录下手机与其之间的信号强度和时延等信息。

通过对多个基站记录的数据进行比对和计算,就可以确定手机的大致位置。

3. 确保正确的位置跟踪在使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪时,需要注意以下几点,以确保正确的位置跟踪结果。

a) 使用多个基站进行位置计算为了提高位置跟踪的准确性,应该使用多个基站的信号数据进行计算。

单个基站的数据可能会受到干扰或误差的影响,而多个基站的数据可以互相校验,提高计算的准确性。

b) 考虑信号强度和时延的变化手机与基站之间的信号强度和时延会随着距离的增加而逐渐减小和增加。

在进行位置跟踪时,需要考虑这些变化,并使用相应的算法进行修正。

此外,还要注意其他可能影响信号强度和时延的因素,如大楼遮挡、天气条件等。

c) 非法使用位置跟踪的风险尽管蜂窝移动通信技术的位置跟踪功能在某些情况下可以发挥重要作用,但也存在滥用的风险。

未经授权的位置跟踪可能侵犯个人隐私,因此,必须采取适当的法律和技术手段来防止非法使用。

4. 蜂窝移动通信技术在实际应用中的案例蜂窝移动通信技术的位置跟踪功能在许多实际应用中发挥着重要作用。

例如,应急救援中,当我们失踪或遇到意外时,通过手机所连接的基站信息,可以快速定位我们的位置,提供救援的指引。

另外,很多手机应用程序也利用位置跟踪功能,提供基于地理位置的服务,如地图导航、打车软件等。

无线蜂窝通信系统中的定位技术

无线蜂窝通信系统中的定位技术

无线蜂窝通信系统中的定位技术无线蜂窝通信系统中的定位技术无线蜂窝通信系统是一种通过无线网络进行通信的方法,它可以让大量人员、设备和车辆自由流动,同时也可以实现高质量的通信服务。

然而,无线通信系统中经常涉及到定位问题,而在实际应用中,定位准确性会直接影响到许多服务的质量。

这篇文章将会介绍无线蜂窝通信系统中的定位技术,包括定位方法和常见的定位算法。

一、定位方法在无线蜂窝通信系统中,可以采取不同的定位方法,包括基站定位、信标定位、网络定位和卫星定位等。

每一种定位方法都有其优点和不足之处,根据实际应用需求选择最合适的定位方法。

1. 基站定位基站定位是最常见的定位方法,它是通过基站向移动设备发送信号,然后通过信号传输的时间差计算定位位置。

基站定位的优点是准确度较高,在城市地区可以达到几十米的精度,而且不需要额外的硬件支持。

不过基站定位也有其局限性,主要是在人口稀少区域不能够有效地定位。

2. 信标定位信标定位是一种基于RFID技术的定位方法,它是将无线电标签(标签)安装在物体或者人身上,然后通过已部署的读卡器读取标签信息来实现定位。

信标定位的优点是可以实现高精度的定位(比如室内定位),而且可以跟踪移动设备。

不过信标定位需要额外的硬件支持。

3. 网络定位网络定位是一种通过网络传输的方式来获取移动设备位置的方法,它利用开放的网络接口,将用户位置信息请求发送到网络平台上,然后获取设备位置信息。

网络定位的优点是不需要额外的硬件支持,并且可以通过多种网络协议来实现。

不过网络定位的准确度受限于网络的拓扑结构和信号强度等因素。

4. 卫星定位卫星定位是一种利用全球定位系统(GPS)、伽利略系统等卫星系统获取移动设备位置信息的方法。

通过接收卫星的信号,结合预先存储的信号数据来计算移动设备的位置。

卫星定位的优点是可以全球应用,并且具有较高的定位精度。

不过卫星定位在室内环境下无法使用,并且需要额外的硬件支持。

二、定位算法无线蜂窝通信系统中的定位算法,主要包括概率算法、迭代算法、几何算法和模型算法。

移动应用开发技术用户定位实现方法

移动应用开发技术用户定位实现方法

移动应用开发技术用户定位实现方法随着智能手机的普及,移动应用的开发变得越来越重要。

为了提升用户的使用体验,开发者需要了解用户的位置信息,以便为他们提供定位相关的服务或功能。

本文将讨论移动应用开发中实现用户定位的方法。

一、基于GPS定位技术全球定位系统(GPS)是最常见和广泛使用的定位技术之一。

通过使用GPS芯片,移动设备可以接收到来自卫星的信号,从而获取用户的准确位置信息。

开发者可以利用GPS定位技术来实现用户定位,以提供相关服务,例如导航、地图和附近地点搜索等。

然而,GPS定位技术存在一些限制。

首先,室内环境下的定位精度较差,因为建筑物等结构会阻碍信号的传播。

其次,GPS芯片在室内环境下会耗费较多的电量,因为它需要大量的计算来确定位置。

如果移动应用主要面向室内用户或对电池寿命要求较高,开发者可以探索其他定位技术。

二、基于Wi-Fi定位技术Wi-Fi定位技术利用周围Wi-Fi网络的信号强度和MAC地址信息来确定用户的位置。

开发者可以利用Wi-Fi热点的分布情况和信号强度来实现用户定位。

通过建立一个Wi-Fi数据库,存储不同位置的信号信息,开发者可以根据设备所连接的Wi-Fi热点来计算用户的位置。

相比GPS定位技术,Wi-Fi定位技术在室内环境下的定位精度更高,并且对电池寿命的影响较小。

然而,Wi-Fi定位技术需要不断更新数据库,并且对室内Wi-Fi网络的覆盖范围有一定要求。

三、基于蜂窝网络定位技术除了GPS和Wi-Fi定位技术,开发者还可以利用蜂窝网络实现用户定位。

移动设备通过连接到手机信号塔,蜂窝网络定位技术可以根据设备连接的信号塔的位置信息来确定用户的大致位置。

蜂窝网络定位技术在城市等人口密集的地区具有较高的定位精度和覆盖范围。

然而,在农村或人口稀少的地区,由于信号塔较少,蜂窝网络定位技术的定位精度可能较低。

四、基于传感器数据的定位技术除了以上三种主要的定位技术,还有一些基于传感器数据的定位技术可以用于移动应用的开发。

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(二)

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪(二)

如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪在现代社会,蜂窝移动通信技术被广泛应用于各行各业。

其中,位置跟踪是蜂窝移动通信技术的一个重要应用。

通过利用蜂窝移动通信网络,我们可以准确地追踪和定位对象的位置。

本文将探讨如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪。

第一部分:蜂窝移动通信技术的工作原理在谈论如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪之前,我们首先需要了解蜂窝移动通信技术的工作原理。

蜂窝移动通信网络由一系列基站组成,通过这些基站与移动设备进行通信。

每个基站负责覆盖特定的区域,当移动设备与基站之间建立连接时,便可以进行通信。

蜂窝移动通信技术中的位置跟踪是基于移动设备与基站之间的信号强度和时间延迟来实现的。

当移动设备与多个基站建立连接时,系统可以通过测量信号强度和时间延迟的差异来计算出设备的位置。

这种方式被称为三角定位方法。

第二部分:正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪的必要条件正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要满足一定的条件。

首先,移动设备需要在可用的网络范围内。

如果设备超出网络范围,将无法进行位置跟踪。

其次,设备需要具备测量信号强度和时间延迟的能力。

这通常需要特定的硬件和软件支持。

最后,用户需要向移动通信运营商注册设备并获得相应的位置跟踪服务。

第三部分:如何正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪正确使用蜂窝移动通信技术进行位置跟踪需要遵循一些指导原则。

首先,保持设备与基站的稳定连接是非常重要的。

如果连接不稳定,将会影响位置跟踪的准确性。

其次,选择合适的基站是关键。

基站的位置和距离将直接影响定位结果的精度。

因此,在进行位置跟踪时,应尽可能选择距离设备更近的基站。

此外,要确保移动设备的操作系统和应用程序是最新的。

随着技术的不断发展,更新的操作系统和应用程序通常会提供更精确的位置跟踪功能。

还要注意保护个人隐私。

位置跟踪技术可能涉及个人隐私问题,因此用户在使用时应注意保护自己的隐私权。

第四部分:蜂窝移动通信技术在位置跟踪中的挑战和前景蜂窝移动通信技术在位置跟踪中面临一些挑战。

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蜂窝系统无线定位原理及应用
【摘要】本文介绍了无线定位系统的分类、基本的无线定位技术及基于蜂窝网络的定位方案,讨论了基于时间的定位法及其特点,分析了定位误差产生的原因及其对策,并介绍了基于蜂窝系统的无线定位技术的各种应用。
【关键词】蜂窝系统;无线定位技术;TOA;TDOA,
1引言 1996年美国联邦通信委员会(FCC)公布了E-911(Emergency call'911')定位需求,其中要求在2001年10月1日前,各种无线蜂窝网络必须能对发出E-911紧急呼叫的移动台提供精度在125m内的定位服务,而且满足此定位精度的概率应不低于67%;并在2001年以后,提供更高的定位精度及三维位置信息。欧洲和日本也作了相应的要求,表明提供E-911定位服务将是今后蜂窝网络必备的基本功能。该需求颁布以来,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实施方案,取得了一定的成果,但和E-911定位需求的要求还有一定差距。目前国内对基于蜂窝网络的无线定位技术的研究还很有限,极少见到有关研究结果发表,因此对这一新技术的研究应引起我们的高度重视。
5无线定位技术的应用 在蜂窝系统中实现对移动台的定位功能除了满足E-911定位需求外,还可具有多种用途,既可方便移动台用户又可为企业提供商业机会,甚至还可能对蜂窝系统的设计策略产生很大影响。一般来说,在蜂窝系统中无线定位技术有以下用途: (1)基于移动台位置的灵活计费。网络管理中心在计费时根据移动台所在的不同位置收取不同的通话费,如在呼叫频率高的区域收取较高的通话费,而在呼叫频率低的区域收取较低的费用,达到调节蜂窝系统容量、提高系统竞争力的目的。 (2)提高用户的安全保障。近年来由于移动用户的爆炸性增长,蜂窝系统中移动用户的报警呼叫和求助呼叫的数量也急剧增加。在很多情况下移动用户并不能准确说出其所在的位置,因此象有线电话那样能自动提供呼叫者的位置信息就显得尤其重要。这样将会使有关应急部门能及时找到呼叫者,采取响应的救助措施。 (3)智能运输系统(ITS)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因智能运输系统中涉及到大量对车辆的定位处理,过去为此设计了AVL系统,为此要占用宝贵的频带资源,花费大量的硬件投资。在蜂窝系统中提供对移动台的定位服务后,ITS系统中就可利用该功能来取代AVL系统,提供诸如车辆及旅客位置、车辆的调度管理。监测交通事故、疏导交通等服务。 (4)增强蜂窝性能。在蜂窝系统中提供对移动台的定位服务后,微观上能准确地监测移动台的移动,使网络方面能更好地决定什么时候进行小区间的切换,宏观上移动台的位置数据对蜂窝的规化具有很好的参考价值。 (5)蜂窝系统设计和资源管理。蜂窝网络具备定位能力后,网络设计者能改进他们对蜂窝系统的设计规划能力。通过对呼叫移动台的定位,网络方面可根据其位置分配相应信道,从而提高频谱利用率,对网络资源进行更有效的管理。经营多种业务的公司在任何时间、任何位置能让用户自由选择最适合其需要的服务载体。 随着定位技术的发展,其它潜在的应用还将出现。
4 产生定位误差的原因及对策 在蜂窝移动通信系统中,造成定位误差的主要原因有多径传播,NLOS传播及多址干扰等,如何采取适当措施降低这些因素的影响是提高定位精度的关键,也是无线定位技术研究的首要问题。 (1)多径传播是引起AOA及场强法定位不准确的基本原因。对基于时间的定位法来说,即使在MS和BS之间电波可以视距传播,多径传播也会引起时间测量误差。目前已出现了一些对付多径传播的有效方法。 (2)NLOS传播也是影响定位精度的主要原因。即使在无多径效应和采用高精度定时技术的情况下,NLOS传播也会引起TOA或TDOA测量误差。因此,如何降低NLOS传播的影响是提高定位精度的关键。目前降低NLOS传播的影响通常有多种方法,如利用测距误差统计的先验信息就可将一段时间内的NLOS测量值调节到接近LOS的测量值;降低LS算法中NLOS测量值的权重,在LS算法中增加约束项等。这些方法也是目前的研究热点。 (3)在CDMA系统中,多址干扰在基于时间的定位系统中会严重影响时间粗捕获,对延时锁相环的时间测量也有很大影响。功率控制的采用使多个非服务基站难于同时正确测量TOA或TDOA 测量值。目前已出现了一些探索解决该问题的方法,如在E一911呼叫时将移动台发射功率瞬间调到最大,改进软切换方式,利用抗远近效应延时估计器与多用户检测器等。
2.2定位方法的确定 在各种无线定位系统中,采用的基本定位技术都是类似的,通常可供选择的基本定位技术有: (1)场强定位法 这种方法是通过测出接收信号的场强值和已知的信道衰落模型及发射信号的场强值估算出收发信机之间的距离,根据多个距离值即能估计出目标移动台的位置。 (2)基于电波传播时间(TOA或TDOA)的定位法 该方法是通过测出电波从发射机传播到多个接收机的传播时间或时间差来确定目标移动台的位置。对于TOA方法,收发信机之间的距离可通过测出的电波传播时间获得;对于TDOA方法,则是根据多个TDOA数据对应的多条双曲线的交点来估计目标移动台的位置。 (3)基于电波人射角(AOA)的定位法 该方法是在接收机通过天线阵列测出电波的人射角,从而构成一根从接收机到发射机的径向连线,即测位线,待定位发射机的二维位置坐标可由两根测位统的交点获得。 (4)混合定位法 该法是在系统中同时利用不同类型的信号特征测量值,如TDA、AOA进行定位估计。在蜂窝网络中利用服务基站测得的TOA和AOA数据就能确定移动台的位置。 利用上述基本定位技术进行准确定位的前提是电波在收发信机之间能视距(LOS)传播。在蜂窝网络中,由于受非视距(NLOS)传播、多径效应和各种噪声干扰的影响,定位精度往往受到很大影响。 上述定位法中,场强定位法最简单,但定位精度较差;AOA定位法虽有一定精度,但接收设备较复杂;TOA定位法精度较高,但对时间同步有较高要求;TDOA定位法能消除对时间基准的依赖性,可以降低成本并仍保证一定的定位精度;混合定位法能满足一定的定位精度,但在现有蜂窝系统中采用该法对网络设备的改动较大。故目前受到广泛关注和深入研究的是基于 TDA或TDOA的反向链路定位法。
6结论 自E一911定位需求颁布以来,基于蜂窝网络的无线定位技术在国外得到广泛研究,定位技术自身应用的重要性及对蜂窝网络设计和规划的有益促进作用得到了人们的认可。但目前该项技术和五一911定位需求还有一定差距,许多技术问题还有待深入研究。因而我们加强对基于蜂窝网络,特别是CDMA网络的无线定位技术的研究对于我们把握时代脉搏,赶超国外蜂窝移动通信的先进技术,填补国内空白具有重要意义。
3基于时间的定位法 由于在基于蜂窝网络的定位系统中通常采用精度较高的基于TOA或TDOA的定位法,下面简要介绍与之相关的基础理论。
3.1TOA和TDOA的基本原理 TOA是基于这样的原理:电波从发射机传播到接收机的距离与电波传播时间成正比。若电波从目标发射机到第i个固定位置接收机的传播时间为ti,电波传播速度为c,发射机的位置坐标为X0,y0,接收机位置坐标为xi,yi,则发射机必定处在以xi,yi为圆心,以cti为半径的圆上。在多个接收机上进行上述计算,则目标发射机的二维位置坐标可由三个以上圆的相交点确定。TDOA则是通过检测电波到达两个接收机的时间差,而不是由到达的绝对时间来确定移动台的位置。发射机必定位于以两个接收机为焦点的双曲线方程上,确定发射机的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程,两双曲线的交点即为发射机的二维位置坐标。
2蜂窝系统中无线定位方案的确定 要在蜂窝移动通信系统中实现对移动台的定位功能,首先必须选择适当的定位系统类型。相应的定位技术及实施方案。
2.1 定位系统的选择 无线定位系统中对移动台的定位是通过检测移动台和多个固定位置收发信机之间传播信号的特征参数来估计目标移动台的几何位置。根据进行定位估计的位置及定位数据用途的不同可将对移动台的定位方案分为两类:基于移动台的定位方案和基于网络的定位方案,与之对应有以下两类定位系统: (1)基于移动台的定位系统 这类系统也称为移动台自定位系统,在蜂窝网络中也叫做前向链路定位系统。其定位过程是由移动台根据接收到的多个已知位置发射机发射信号携带的某种与移动台位置有关的特征信息来确定其与各发射机之间的几何位置关系,再根据有关算法对其自身位置进行定位估计,由移动台用户掌握其自身的位置信息。著名的GPS系统即属于这类系统。 (2)基于网络的定位系统 这类系统在蜂窝网络中也叫做反向链路定位系统。其定位过程是由多个固定位置接收机同时检测移动台发射的信号,将从各接收信号携带的某种与移动台位置有关的特征信息送到一个信息处理中心进行处理,计算出移动台的估计位置。自动车辆定位(AVL)系统即属这类系统。 从上述各定位系统的基本特征可以看出,在蜂窝网络中采用基于移动台的前向链路定位方案必须对现有移动台进行适当修改,如集成GPS接收机或能同时接收多个基站信号进行自定位的处理部件,还必须用适当方式将定位信息传送回蜂窝网络。基于网络的反向链路定位方案只需对蜂窝网络设备作适当扩充、修改,不需要对现有移动台作任何修改,能充分利用现有各种蜂窝系统的庞大资源,保护用户已有投资,实现相对容易,因而是E-911定位需求的首选。
3.2 TOA及TDOA估计值的获得 基于时间的定位法要求基站接收机从接收到的射频信号中提取准确的TOA或TDOA估计值。在蜂窝系统中可用于获得TOA或TDOA估计值的方法有相位测距法、脉冲测距法和扩频测距法,在CDMA蜂容系统中通常采用扩频测距法。 CDMA系统采用的扩频测距法通常有两种:一种是采用滑动相关器或匹配滤波器的时间粗探测方法,粗探测过程由滑动相关器、匹配滤波器或连续探测电路来实现,将时延估计值锁定在 1个码片间隔内;另一种是采用延时锁相环(DLL)的精探测方法,精探测过程则由延时锁定环维持本地及输入PN序列的一致。该法在GPS系统中得到了成功应用。3.3基本定位算法 基于时间的定位法如果直接利用TOA或TDOA估计值求解上述非线性的定位圆或定位双曲线方程组来确定移动台的位置通常比较困难,在有一定时间测量误差时由于各定位圆或定位双曲线可能没有交点而不能进行正常定位。在实际应用中通常采用所谓最小平方(LS)误差算法。该算法通过使非线性误差函数的平方和函数取得最小值这一非线性最优化过程来估计移动台的位置。有多种递归算法可以进行求解,可根据具体应用灵活选择。
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