现代移动通信技术及应用 (7)

第七章 移动通信中的定位技术 双曲线定位方法
第七章 移动通信中的定位技术
4.2 双曲线定位方法
与TOA定位方法类似，距离差也可以通过测量从两个基 站发出的信号到达目标移动终端的时间差确定，Rij=c×tij (i,j=1,2,3)。双曲线定位中移动台坐标(x0，y0)和基站坐标(xi， yi)关系如下：
第七章 移动通信中的定位技术
在实际无线电定位方法中，通过测量从目标移动台
发出的信号以直线到达基站i的时间ti (TOA)，可以得到 目标移动台与基站的距离Ri=c×ti。对于i=1，2，3， 联立上述三个方程组，即可得到移动台坐标位置(x0， y0)，由于TOA与距离Ri的关系，三圆相交定位又称为
第七章 移动通信中的定位技术
4.3 方位测量定位方法
TOA定位法。
圆周定位方法
第七章 移动通信中的定位技术
4.2 双曲线定位方法
如下图所示，当已知基站BS1和BS2与移动台之间的距离 R21=R2-R1时，移动台必定位于以两基站为焦点、与两个移 动台之间的距离差恒为R21的实线双曲线上。当同时知道基 站BS1和BS3与移动台之间的距离差R31=R3-R1时，可以得 到另一组以两基站BS1和BS3为焦点，与该两个焦点的距离 差恒为R31的虚线双曲线对上。于是双曲线的交点代表对移 动台位置的估计。
第七章 移动通信中的定位技术
无线定位是保障人类交通安全和从事军事活动的必 要手段，在现代社会中发挥着越来越大的作用，经过 人们的努力，导航定位技术已经从最早的天文导航发 展到全球卫星导航。 无线电定位分为卫星无线电定位和地面无线电定位 。卫星定位利用卫星系统的多颗卫星实现移动目标的 三维定位。地面无线电定位则实施目标移动终端的二 维定位。
由于求平方的缘故，解方程后会得到两个解，而只有
一（个x0是 真x2）实2 的 (，y0就需y2要)2一些先(x验0 知x1识)2来分( y辨0真y1实)2解，R21
以消除位置模糊。双曲线定位法也称为基于电波到达
时在（间各x0差种蜂(xT3窝）DO网A(中y) 0研的究定y、位3)采法用，较即(x多T0 D的Ox定A1)定位位方( y法法0 ，。是y1)目前R31
第七章 移动通信中的定位技术
基于移动台的定位方案，基于网络的定位方案以及GPS辅 助定位方案，与之对应的有以下几类定位系统：
基于移动台的定位系统：采用的技术有E-OTD（增强观测时间差定 位法）、OTDOA-IPDL，移动台集成GPS接收机，和网络之间建立数 据链； 基于网络的定位系统：采用的技术有Cell-ID、TA（提前时间定位算 法）、TOA（传播信号到达时间估计算法）、TDOA（传播信号到达时 间差估计算法）、AOA，需要改造现有网络，兼容现在的移动系统； 网络辅助定位系统； 移动台辅助定位系统； GPS辅助定位系统 (A-GPS)：网络和移动台集成GPS辅助设备； 混合定位系统：如GPS/蜂窝网混合定位系统（如gpsOne系统）。
源自文库
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理 蜂窝无线定位误差及评价 具体应用网络实例
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理
无线电定位系统是建立一系列无线电信号发射台，用户接 收这些无线电信号，根据信号的频率、相位等参数的变化，通 过特定的方法计算出自己的位置，从而能够安全准确地从某一 地点向另一地点运动。由于无线电定位设备利用无线电波测量 目标的坐标，其工作与气候条件基本无关，是复杂气候及能见 度不佳的情况下是一种很有效的导航方法，可在近、中、远距 离各种条件下顺利完成各项导航任务
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理
4.无线定位基本原理
在各种无线电定位系统中，采用的基本定位方法 和技术都是相同或是相似的，是通过检测某种信号的 特征测量值实现对移动台的定位估计。从几何角度讲 ，确定目标在二维平面内的坐标可以由两个或多个曲 线在二维平面内相交得到。我们将待定位的目标称为 移动终端或移动台或手机或车载台（MS），将参与定 位的蜂窝网络基站称为基站（BS）。
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理
1.陆基无线电导航系统
各种地面无线电导航系统都采用了相同或相似的 基本技术，其差别主要在于不同用途采用不同的无线 电频段和系统结构。此外，对覆盖范围很大的定位系 统，其导航精度和导航数据更新速率常常较低，而提 供高精度的系统往往覆盖范围有限。
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理
2.卫星定位系统
卫星定位系统是将无线电发射台放置在卫星平台 上，目用前户建接有收卫到星来定自位卫系星统发的出国的家信或号地时区，有通美过国测、量俄信 罗号斯传、输欧时盟间、或中者国频、率日变本化及量印等度数，，多求个解系出统自融身合的定位位置 是、用速户度享和受时卫间星等定信位息服。务卫的星必定然位选系择统。是在卫星技术和 卫星通信技术发展的基础上产生的，其覆盖范围由卫 星星座的覆盖范围所决定，而卫星轨道的确定则通过 地面遥控系统的指令来实现，定轨精度的高低也将直 接影响用户定位精度的高低。
第七章 移动通信中的定位技术
无线电定位分类和基本原理
3.蜂窝无线定位系统
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端 和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用 户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性 ，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。近年来 ，随着蜂窝移动通信技术的迅速发展，移动台的数目 急剧增加，使得对移动台的定位需求变得越来越迫切 。
第七章 移动通信中的定位技术
4.1 圆周定位方法
若已知移动台到基站i的直线距离Ri，根据几何原理，移 动台定位于以基站i位置为圆心，Ri为半径的圆周上，即移动 台位置(x0，y0)与基站位置(xi，yi)之间满足如下关系：
xi x0 2 yi y0 2 Ri2
如果已知移动台与三个基站之间的距离，以三个基站 所在的位置为圆心，移动台与三个基站的距离为半径画圆， 如图所示，则三个圆的交点即为目标移动台所在的位置。