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《电子科技大学》 2011年
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MIMO移动通信系统中的单基站定位技术研究

张建平  
【摘要】:无线定位在现代社会生活中发挥了越来越重要的作用,在交通导航、社会治安和军事行动等各方面的都有着广泛的应用。与多基站定位受限于非视距和多径传播不同,基于机器学习方法的单基站定位摆脱了传统的三角几何计算方式,不再受限于信号到达的路径是否为直射路径。相反地,信道到达的路径越复杂对于定位的结果来说反而越有利。本文主要阐述在MIMO移动通信系统中基于支持向量机的单基站定位方法,并解决了定位仿真过程所需要的信道模型建立和定位参数估计等问题。 以往用于单基站定位仿真的信道模型都是采用散布散射体的方法来产生信道,本文提出采用射线跟踪的方法来辅助模拟实际环境的传播信道。SCM信道是几何统计信道模型的一种,几何统计信道建模实质上是射线跟踪建模的一种简化,因此将射线跟踪结合SCM信道模型来建立一个适用于定位仿真的信道模型。第三章建立的信道模型是用于本文的定位算法仿真,针对一个已知的环境建立源点到场点的信道仿真,用射线跟踪获取信道的射线情况,包括各路径的时延和角度信息,而信道的路径时延和角度信息是定位的依据。在已知这些射线信息的情况下建立随机信道模型,这个随机信道就是信道估计的估计对象。 对于定位来说,也要有很好的信道估计才能提供更准确的定位参数。传统的常用计算信号角度的算法需要求接收信号矩阵的二阶或者二阶以上的统计量,这需要处理较长时间的信号量而且计算量也较大。第四章介绍了一种基于相位差的MIMO信道角度估计方法,直接利用发射天线间(或接收天线间)信道冲激响应的相位差来估计信道的出射角度(或入射角度)。与传统的子空间分解算法相比,本方法的天线个数不受信号源数目的限制,计算过程简单,计算量较小。 最后介绍了基于机器学习的定位方法,提出了将支持向量机应用于MIMO通信系统定位中,重点阐述了支持向量机的定位原理及其仿真结果。通过比较测量角度和不测量角度两种情况下的定位效果,说明了角度参与定位的巨大优势;比较了三种机器学习的定位性能,体现了支持向量机定位算法的优越性能。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘正昊;罗丹;王军选;;蜂窝网中协作定位技术[J];西安邮电学院学报;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐英凯;蜂窝网无线定位方法研究[D];兰州理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵鸣翔;;MIMO通信系统的移动台单站定位算法[J];电脑知识与技术;2009年12期
2 孙巍,王行刚;移动定位技术综述[J];电子技术应用;2003年06期
3 孙亮;郭金京;王亚峰;杨大成;;一种新的基于参数信道模型的MIMO信道估计算法[J];电子与信息学报;2007年05期
4 陈金立;顾红;苏卫民;;一种双基地MIMO雷达快速多目标定位方法[J];电子与信息学报;2009年07期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李元杰;MIMO通信系统信道估计与跟踪的研究[D];东南大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 金辉;位置服务和移动定位技术研究[D];东南大学;2006年
2 王锋;MIMO系统的容量及信道估计算法研究[D];西安科技大学;2007年
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4 刘宇畅;MIMO信道关键技术研究与建模[D];电子科技大学;2008年
5 王一焰;基于重构观测信号序列的MIMO信道估计技术研究[D];西南交通大学;2008年
6 张华炜;无线MIMO信道建模与信道容量研究[D];西安电子科技大学;2009年
7 鲍欣欣;MIMO无线信道建模与仿真研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 王文丽;基于RM界的多核支持向量机算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘金红;陆余良;施凡;宋舜宏;;基于语义上下文分析的因特网人物信息挖掘[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
2 钟尚平;林静;;一个基于TSVM的GIF图像通用隐写检测方法[J];北京交通大学学报;2009年02期
3 赖英旭;;字符串特征集生成方法[J];北京工业大学学报;2009年12期
4 赖英旭;杨震;;改进贝叶斯算法在未知恶意软件识别中的研究[J];北京工业大学学报;2011年05期
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6 包杰;张东旭;;一种简单高效的前沿检测时间估计算法及其应用[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年01期
7 肖修鹏;杨济安;田增山;初广前;;CDMA蜂窝网无线定位技术测试与研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
8 罗跃峰;夏英;葛君伟;裴海英;;LBS中理想的移动台位置更新策略[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
9 邹洁;田增山;张河勇;;基于多手持中继的CDMA终端联合定位跟踪系统[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年06期
10 徐海燕;田增山;沈建国;周永胜;刘扬;;基于CDMA2000移动目标的探测方法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张爱国;邬群勇;李法礼;;基于GPS与移动网络的自适应定位[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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4 徐云峰;;一种新的取证计算模型的研究与实现[A];第二十一次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2006年
5 张波云;殷建平;唐文胜;嵩敬波;;基于Elman网络的未知恶意代码检测系统研究与实现[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
6 秦朗;;基于二叉树多层分类SVM的脱机手写体汉字识别[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
7 董雯霞;邓平;;CDMA无线定位算法及性能分析[A];四川省通信学会2006年学术年会论文集(二)[C];2006年
8 胡磊;钟子发;宋常建;;基于TSOA/TDOA的WCDMA目标单站定位算法研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(上)[C];2009年
9 方昕;钟尚平;;基于聚类与TSVM融合的图像通用隐写检测算法[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
10 刘红明;何子述;肖熠;孙颖;;利用正交波形改善双基地雷达目标定位精度[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高山;蛋白质点突变效果预测与突变数据库研究[D];南开大学;2010年
3 杨国鹏;基于机器学习方法的高光谱影像分类研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 杨天池;单站定位的散射信息几何构造法[D];解放军信息工程大学;2009年
5 皋军;智能识别中的降维新方法及其应用研究[D];江南大学;2010年
6 王力宝;多输入多输出合成孔径雷达关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 管红波;食品连锁经营中的有效客户反应研究[D];东华大学;2010年
8 李化;MIMO信道模型及信道估计技术的研究[D];太原理工大学;2011年
9 刘春波;统计建模方法的理论研究及应用[D];江南大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马冉冉;集成学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 左国辉;基于子空间方法的人脸识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 孙振;基于预测的室内WLAN定位系统研究与实现[D];大连理工大学;2010年
6 蒋延生;基于图的适应性相似度估算的半监督学习[D];大连理工大学;2010年
7 郑开元;基于室内定位的打印服务系统的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
8 沈艳超;车辆特征提取和分类方法的研究[D];长沙理工大学;2010年
9 赵群;极小化标注的音频分类和句子切分的研究[D];中国海洋大学;2010年
10 张丽;无标注自学习反垃圾邮件服务的研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨扬;陈宇波;戴吾蛟;;一种削弱NLOS影响的定位算法[J];测绘科学;2010年02期
2 邓平,李莉,范平志;一种TDOA/AOA混合定位算法及其性能分析[J];电波科学学报;2002年06期
3 郭丽梅;罗大庸;;非视距环境中TOA/AOA混合定位方法[J];电路与系统学报;2010年05期
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5 段凯宇;张力军;;一种改进的NLOS环境下的TDOA/AOA混合定位算法[J];电子与信息学报;2006年02期
6 段凯宇;张力军;;基于到达角Kalman滤波的TDOA/AOA定位算法[J];电子与信息学报;2006年09期
7 李万春;魏平;肖先赐;;一种新的稳健的TDOA定位算法[J];电子与信息学报;2006年11期
8 常戎;吕善伟;;适用于NLOS传播环境的几何定位方法[J];电子与信息学报;2007年09期
9 王建辉;陈乐然;胡捍英;;一种新的蜂窝网NLOS误差抑制算法[J];电子与信息学报;2008年06期
10 毛永毅;李明远;张宝军;;一种NLOS环境下的TOA/AOA定位算法[J];电子与信息学报;2009年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘纯青;蜂窝网无线定位新算法的研究与仿真[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 施蕾;协作技术及其在无线网络定位中的应用[D];北京邮电大学;2008年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐尚志,吴先良;复杂噪声中基于累积量的二维DOA估计[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
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9 李忻,聂在平;双分集最大比合并相关瑞利衰落的误码性能[J];电波科学学报;2005年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王中鹏;吴伟陵;;MIMO通信系统在相关信道下的性能分析[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏毅;面向移动计算环境的分布对象技术[D];电子科技大学;2002年
2 范昕炜;支持向量机算法的研究及其应用[D];浙江大学;2003年
3 吴涛;核函数的性质、方法及其在障碍检测中的应用[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
4 孙宗海;支持向量机及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2003年
5 宋晓峰;优生演进优化和统计学习建模[D];浙江大学;2003年
6 康桂华;无线MIMO信道的模型、容量、估计和实现算法研究[D];浙江大学;2004年
7 孙德山;支持向量机分类与回归方法研究[D];中南大学;2004年
8 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
9 安金龙;支持向量机若干问题的研究[D];天津大学;2004年
10 李忻;新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D];电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈(羽中)伟;基于先验知识的神经元网络建模与应用[D];浙江大学;2002年
2 张众;基于移动agent的动态资源部署研究与实现[D];电子科技大学;2003年
3 何恐;移动定位技术研究及其基于WAP的应用[D];四川大学;2004年
4 王阶;MIMO系统中信道估计技术研究[D];电子科技大学;2005年
5 肖道文;MIMO系统信道相关性及闭环空时算法研究[D];电子科技大学;2005年
6 庞继勇;MIMO相关信道容量研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 姜志成;基于MIMO技术的信道估计研究[D];西安科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王金鹏;张淑芳;;一种基于无线信道的多维马尔可夫规划模型[J];控制工程;2008年01期
2 宋浩;二参数自迴归高斯噪音信道容量的一个表达式[J];通信学报;1986年03期
3 刘留;陶成;陈后金;周涛;孙溶辰;邱佳慧;;高速铁路无线传播信道测量与建模综述[J];通信学报;2014年01期
4 时信华,李克,朱江,张尔扬;多进制多维信号集信道容量分析及其计算[J];国防科技大学学报;2002年05期
5 王春宝;刘凤亮;闫西海;;随机过程与排队论在信道容量设计中的应用[J];装备指挥技术学院学报;2005年06期
6 刘英男;蒋伟;姚春光;王武军;梁庆林;;基于分数倍基扩展模型的双选信道估计方法[J];北京大学学报(自然科学版);2008年01期
7 刘英男;蒋伟;姚春光;梁庆林;;基于理想自相关训练序列的双选信道估计方法[J];电子与信息学报;2008年10期
8 周强;吴玉成;;提高MIMO信道BER性能的干扰对齐方案[J];计算机工程;2012年08期
9 白自权;李道本;;一种符号干扰信道中最优传输方式[J];北京邮电大学学报;2005年06期
10 张震;余晓龙;;铜双绞线模型仿真与其信道容量分析[J];电讯技术;2007年01期
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1 屠佳;蔡跃明;;双向中继对秩亏MIMO信道容量的影响[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
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3 刘宝妹;李琳;李正权;;一种基于匙孔信道的空时网格编码技术研究[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
4 王谦;岳殿武;;具有同信道干扰的MIMO各态历经信道容量研究[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
5 刘蕾蕾;洪伟;;视距传输下散射体对MIMO无线信道的影响[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
6 黄海燕;王秉中;;UWB室内无线信道建模方法研究进展[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
7 于晓燕;王加庆;杨绿溪;;基于PSAM的MIMO时间—频率双选择性信道的信道估计[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 朴大志;李启虎;孙长瑜;;两种典型浅海水声MIMO信道容量的研究[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
9 崔燕妮;陆安现;申东娅;;Rayleigh-Lognormal衰落MIMO信道容量的研究[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
10 闫秋娜;岳殿武;;具有同信道干扰的MIMO系统信道容量研究综述[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 ;DFS:有关802.11n的新话题[N];网络世界;2008年
2 陈代寿;MIMO提高信道容量[N];中国计算机报;2005年
3 王舒;MIMO:新一代移动通信核心技术[N];人民邮电;2006年
4 华为 刘方;802.11ac为WLAN带来的六大变革[N];中国计算机报;2012年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王妮娜;基于压缩感知理论的无线多径信道估计方法研究[D];北京邮电大学;2012年
2 冯绍鹏;多天线OFDM无线通信系统中信道估计等问题的研究[D];北京邮电大学;2007年
3 周玮;车辆对车辆无线衰落信道建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2012年
4 李长青;UWB-OFDM系统中若干关键技术的研究[D];北京邮电大学;2007年
5 郑济均;OFDM无线通信系统中几个关键问题的研究[D];电子科技大学;2010年
6 王鹏;多极化MIMO通信系统中信道传播特性与天线的研究[D];清华大学;2010年
7 吕剑刚;多入多出无线通信技术研究[D];北京邮电大学;2007年
8 赵振山;基于信道统计信息的MIMO系统发射端最优设计[D];上海交通大学;2007年
9 潘沛生;MIMO无线通信系统中的信道估计、协作分集和有限反馈技术的研究[D];南京邮电大学;2011年
10 陈继明;MIMO-OFDM系统中信号检测和信道估计关键技术研究[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈怡璇;3D MIMO建模及性能分析研究[D];电子科技大学;2012年
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3 孙华丽;空时频无线信道模拟器的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 陈琦;多源多宿信道容量区域分析[D];上海交通大学;2010年
5 姚俊峰;超宽带通信系统信道容量的研究与仿真分析[D];苏州大学;2006年
6 尚志成;基于MIMO系统的信道性能研究[D];南京邮电大学;2011年
7 贺丹;有限状态马尔科夫窃听信道的安全容量[D];上海交通大学;2013年
8 钱金龙;高速移动环境下无线信道容量研究[D];北京交通大学;2012年
9 王励;MIMO信道精确建模[D];浙江大学;2010年
10 陈自建;虚拟MIMO信道估计技术研究[D];电子科技大学;2010年
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