td-scdma系统doa-toa定位技术研究

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1、代号10701学号1101120276分类号TN929.5密级公开题（中、英文）目TD-SCDMA系统DOA-TOA定位技术研究ResearchonDOA-TOALocationTechniquesinTD-SCDMASystem作者姓名王维猛指导教师姓名、职称李晓辉教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期二〇一四年二月万方数据万方数据万方数据万方数据摘要在现代移动通信发展过程中，随着移动台数目的增加，人们对无线定位的需求越来越强烈。TD-SCDMA系统主要采用上行同步和智能天线技术实现对UE的定位。因此我们对T

2、D-SCDMA系统DOA-TOA定位关键技术进行了深入的研究。首先，对TD-SCDMA系统中DOA-TOA定位的关键技术进行了分析，包括DOA-TOA定位基本流程、物理层信息帧结构、上行同步技术以及智能天线技术。接着，研究了TD-SCDMA系统中NLOS信号识别和抑制算法，在现有算法的基础上，给出了Wylie识别算法新的判决门限以及改进的卡尔曼滤波算法，并仿真验证，保证了DOA-TOA定位流程中精确的TOA估计和重构；然后，基于TD-SCDMA系统UCA阵列模型，推导了用于DOA估计的基本MUSIC算法、空间平滑MUSIC算

3、法和求根MUSIC算法，给出了具体算法流程，并进行了复杂度和分辨率分析以及仿真验证；最后，研究了TD-SCDMA系统中DOA-TOA定位算法，结合ROS和DOS两种散射体模型，推导了基于均值求解的DOA重构算法和基于迭代最大似然估计的TOA重构算法，并结合具体传输环境和散射体模型进行仿真，提出了不同环境下提高定位精度的算法。关键词：TD-SCDMA定位DOATOA重构万方数据万方数据AbstractWiththedevelopmentofmodernmobilecommunication,asthenumberofmobil

4、estationshasincreased,thedemandforwirelesslocationistobemoreintense.TD-SCDMAsystemmainlyadoptsthetechniquesofuplinksynchronizationandsmartantennatolocatetheUE.ThereforewemakeanintensivestudyofthekeytechniquesofDOA-TOAlocationinTD-SCDMAsystem.First,thekeytechniqueso

5、fDOA-TOAlocationinTD-SCDMAsystemareanalyzed,includingbasicprocedureofDOA-TOAlocation,dataframestructureofphysicallayer,thetechniquesofuplinksynchronizationandsmartantenna.ThenthediscriminationandsuppressionalgorithmsofNLOSsignalarestudied.Basedontheexistingalgorith

6、ms,anewjudgmentthresholdofWyliediscriminationalgorithmandanimprovedKalmanfilteringalgorithmareproposedandprovedbysimulation,ensuringtheaccurateestimationandreconstructionofTOAduringtheDOA-TOAlocationprocess.What’smore,atthebasisofUCAarraymodelofTD-SCDMAsystem,theba

7、sicMUSICalgorithm,spatialsmoothingMUSICalgorithmandroot-MUSICalgorithmofDOAestimationarederived.Andgiventhespecificalgorithmprocess,thederivedalgorithmsareverifiedbysimulation,withtheanalysisofcomplexityandresolution.Finally,withthetwoscatterermodels-ROSandDOS,theD

8、OA-TOAlocationalgorithmofTD-SCDMAsystemisresearched.TheDOAreconstructionalgorithmbysolvingthemeanandTOAreconstructionalgorithmbyiterativemaximuml