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《中国科学院研究生院(国家授时中心)》 2008年
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无线通信系统定位技术的研究

毛永毅  
【摘要】: 重点研究了基于时间测量值和角度测量值的蜂窝无线定位算法。首先,介绍了无线定位的几种主要方法,给出了到达时间差(TDOA)定位系统具体的定位公式,并对定位公式的多解和无解问题进行了研究,找出了模糊分布与测量站布局之间的关系,提出了排除部分模糊区的方法;同时对无解产生的原因加以分析,并讨论了在无解情况下的次优定位方法。 其次,介绍几种适合于移动台定位的信道模型,并给出几种定位误差表示的方法,为定位仿真和算法的改进奠定了基础。 然后,在分析现有无线定位技术和定位算法的基础上,选择了以TDOA定位算法和到达角度(AOA)定位算法为研究重点,提出了基于BP神经网络的TDOA定位算法,基于RBF神经网络的AOA定位算法,基于RBF神经网络的TDOA/AOA定位算法以及基于RBF神经网络的TOA/AOA定位算法等4种算法,上述4种算法都是先利用神经网络对非视距(NLOS)误差进行校正,然后利用相应的定位算法进行定位。仿真结果表明,上述4种基于神经网络无线定位算法在各种环境下都具有较高的定位精度和准确性,在不同的信道环境下其定位性能均优于未经神经网络校正NLOS误差的定位算法。 接着,提出了基于BP神经网络无线定位算法,它融合了移动基站提供的AOA,到达时间(TOA)和TDOA测量值来实现移动台的定位,利用神经网络较快的学习特性和逼近任意非线性映射的能力,使其适用于复杂的多径环境。仿真结果表明基于BP网络的蜂窝无线定位算法消除了定位模糊和基站非理想分布对定位精度的影响,在复杂的多径环境下能够有效地提高定位精度。 最后,提出了LOS环境下的TDOA/AOA数据融合定位算法,NLOS环境下的TDOA/AOA数据融合定位算法和基于RBF神经网络的TDOA/AOA数据融合定位算法。仿真结果表明上述3种算法在不同信道环境下均具有较高的定位精度和可靠性,定位性能优于单独使用TDOA算法和AOA算法。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN929.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 国蓉;何镇安;王伟;;被动声探测技术与弹着点定位方法综述[J];电声技术;2010年11期
2 李渝;李青;;常见无线通信定位技术研究[J];无线通信技术;2012年01期
3 曹春萍;罗玲莉;;基于卡尔曼滤波算法的室内无线定位系统[J];计算机系统应用;2011年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 姚金杰;基于地面基站的目标定位技术研究[D];中北大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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4 赵榉云;基于RSSI的射频识别室内定位算法研究[D];中北大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 胡郁葱,徐建闽,吴一民,钟慧玲;基于BP神经网络的车辆定位融合模型[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邓平;蜂窝网络移动台定位技术研究[D];西南交通大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 王晓东;;基于一种改进的IRN模型的地基液化判别[J];安徽建筑;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李耀军;潘泉;杨峰;李军伟;朱英;;基于多源信息融合的无人机感知与规避研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 何友全;王力军;;一种基于间距加权的非视距抑制算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 卓睿;陈宗海;陈春林;;移动机器人的传感器数据融合[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
7 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
8 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
9 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
10 刘强;基于复杂系统的铁路客流预测方法研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 李超;基于手机浮动车的高速公路交通流监控系统研究与设计[D];山东科技大学;2010年
4 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
5 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
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8 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
9 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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2 董明荣;许学忠;张彤;李家武;张敏;梁旭斌;;空中炸点三基阵声学定位技术研究[J];兵工学报;2010年03期
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10 程利民;孔力;李新德;;信息融合方法及应用研究[J];传感器与微系统;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 孙巍;移动定位服务支撑平台的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2003年
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10 刘林;非视距环境下的无线定位算法及其性能分析[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李莉;基于时间测量值的无线定位算法研究[D];西南交通大学;2002年
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3 王文政;移动定位应用系统[D];电子科技大学;2003年
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5 冯治钢;移动通信的定位系统研究[D];重庆大学;2003年
6 刘月华;时差定位无源雷达的系统设计[D];南京理工大学;2003年
7 常翠芝;基于WCDMA蜂窝网络移动台定位技术的研究[D];武汉理工大学;2005年
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【二级引证文献】
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1 李永光;;无源定位技术在航管中的应用[J];科技创新与应用;2012年16期
2 吕晓荣;王福胜;;基于物联网技术的电子病历系统研究进展[J];传感器与微系统;2013年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高宏岩;融合移动信号流的高速公路交通拥挤预警与调控[D];山东科技大学;2011年
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1 刘扬;线性阵信源定位方法研究[D];南京大学;2011年
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8 赵榉云;基于RSSI的射频识别室内定位算法研究[D];中北大学;2012年
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10 杨雪锋;船用无线传感器网络节点三维定位技术研究[D];大连海事大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
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1 王满玉;机载雷达组网中被动探测与定位技术研究[D];西北工业大学;2000年
【相似文献】
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2 常炳国,刘君华;采用神经网络技术获取高抗干扰的传感器系统特性[J];传感技术学报;2000年01期
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5 张伟;赵晓哲;陈彦辉;;Agent目标判别的神经网络-证据理论法[J];指挥控制与仿真;2006年02期
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7 刘瑞峰;韩华亭;;数据融合在雷达/红外复合制导中的应用研究[J];弹箭与制导学报;2005年S1期
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10 陈倩;杨建刚;;基于数据融合的多生物特征身份识别[J];江南大学学报(自然科学版);2006年01期
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2 姚宪华;张英梅;程珍珍;;多数据融合方法用于评价煤矿水害安全状态的研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
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4 徐建闽;邹亮;;浮动车与感应线圈检测技术融合模型[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
5 蒋新胜;马光彦;王伟策;李华兵;;神经网络在智能地雷目标识别中的应用[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
6 郝增荣;刘海军;柳征;姜文利;;一种基于神经网络增量学习的辐射源识别算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 王军;钟志军;黄心汉;;两轮小车避障控制的仿真研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
8 郝会兵;戴亚平;伍清河;;神经网络在单机动目标跟踪中的应用分析[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
9 熊杰;;基于GPS的车辆超载识别监控系统设计[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
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7 库少平;磁力轴承故障诊断的相关理论与实验研究[D];武汉理工大学;2005年
8 倪浩;OFDM无线系统中的TOA估计技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 邓达强;运动机械监测系统数据融合关键技术的研究与应用[D];重庆大学;2001年
10 左文明;脱机手写中文签名鉴别的研究[D];华南理工大学;2004年
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1 林岚;基于神经网络的多目标跟踪数据融合研究[D];江西师范大学;2005年
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3 曹炜;基于BP神经网络的城市交通流量预测与路口分析[D];昆明理工大学;2006年
4 黄德祥;变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断系统研究[D];中南大学;2004年
5 王江娟;基于神经网络的大气质量检测及评价方法的研究[D];太原理工大学;2005年
6 易涛;入侵检测中神经网络及D-S理论的研究[D];成都理工大学;2006年
7 杜海莲;基于数据融合的控制系统执行器故障诊断[D];华北电力大学(河北);2006年
8 秦楠;基于神经网络的城市天然气管网泄漏监测数据融合研究[D];北京邮电大学;2009年
9 黄亚萍;基于TDOA和TOA的无线定位技术研究[D];南京邮电大学;2012年
10 李灏荃;遗传算法及神经网络在数据融合中的应用[D];西安电子科技大学;2001年
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