基于ofdm信号的tdoa定位技术的研究

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1、隶劫大◆粤硕士学位论文万方数据基于0FDM信号的T∞A定位技术的研究万方数据RESEARCHONTDOAPOSITION玳GTECHNOLOGYBASEDONOFDMSIGNALS㈣圳舢ⅧⅢⅧ㈣Ⅲ㈣ⅢY2707209AThesisSubmittedtoSoutheastUniVersityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXUEYeSupervisedbyPro￡CH匣NLiquanandHUAiqunSchoolofInf．onnationScienceandEngineeringSoutheastUn

2、iVersityApril，2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谓}的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：率娶日期：坐!竺[!!兰东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他

3、复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：李丕毕芝一导师签名：万方数据摘要摘要近些年来，随着LTE技术的蓬勃发展，基于LTE的定位技术也得到了广泛的关注。LTE系统的下行链路采用OFDM技术，最大带宽可达20MHz，在提高定位精度方面有着巨大的优势。到达时间差(TDOA，TimeDi虢renceofA仃ival)方法是目前比较流行的性能较好的定位

4、方法。因此本文主要研究了基于OFDM信号的TDOA定位技术，深入讨论了时延估计和定位解算两方面问题，提出了改进的方法，并通过仿真实验进行了验证分析。本文的主要工作如下：1．以LTE系统为研究背景，阐述了现有的LTE系统下的各种定位技术的原理及实施方案。在基于LTE的定位系统中，详尽分析了影响定位精度的因素，包括信号的远近效应、多径传播干扰以及非视距传播(NLOS)干扰等，并针对这些影响因素提出了解决方案。2．阐述了OFDM信号的基本原理，并在此基础上研究了几种基于OFDM信号的时延估计算法，对基本相关法、广义相关法以及二次相关法在OFDM系统中的时延估计性

5、能进行了仿真与分析。仿真结果表明，二次相关法通过相关函数减少了噪声干扰，提高了时延估计算法的抗噪性能，更加适用于低信噪比环境。3．针对多径信道，提出了一种基于OFDM符号序列的改进型低维度MUSIC时延估计算法。仿真测试表明，在信噪比较低时，该算法时延估计的性能比传统MUSIC算法高出很多。与传统MUSIC算法相比，该算法在应用时并不需要知道多径的数目，且时间分辨率得以提高。此外，该算法还降低了计算的复杂度，更加适用于移动终端等功耗低的场合。4．在研究了Chall算法以及Taylor算法的基础上，针对NLOS环境，提出了一种基于Tavlor级数的NLOS误

6、差抑制定位算法。该算法设定了NLOS基站的校正因子，然后结合最陡梯度下降算法和Taylor算法，逐步迭代，从而修正非视距传输误差，实现对移动台的定位。仿真实验表明，在NLOS环境下，该算法性能稳定，方法简单，易于实现，且定位性能优于Chall算法和Taylor算法。此外，该算法还引入了额外的参考点，在牺牲一定计算复杂度的基础上进一步提高了移动台的定位精度，适用于需要精确定位的应用场景。关键字：LTE，0FDM，时延估计，TDOA定位万方数据AbstractNowadays，rapiddevelopmentofLTEtechologyhaSbroughtLT

7、E-baSedpos“io血gtechnologyto簿eata舵ntion．Sincet11ed0ⅧllinkofLTEsystememploysOFDMtecllllology，andmemaXimumcha皿elband丽dmofitisupto20MHz，ithaSahugeadVantagempositioningaccuracy．MeaIlⅥdlile，metimedi虢renceofarriVal(TDOA)metllodisoneofmemostpopularpositioIlingmetllods．SotlleTDOApositiomng

8、teclulologybaSedonOFDMsi凹alsisstu