基于区域划分的lte室内定位研究

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1、学校代码10530学号201510171857分类号TN92密级公开硕士学位论文基于区域划分的LTE室内定位研究学位申请人李晗指导教师姚志强教授学院名称信息工程学院学科专业电子与通信工程研究方向宽带无线通信技术二○一八年六月六日ResearchonLTEIndoorLocationBasedonRegionDivisionCandidateLiHanSupervisorProfessorYaoZhiqiangCollegeTheCollegeofInformationEngineeringProg

2、ramElectronicandCommunicationEngineeringSpecializationBroadbandWirelessCommunicationTechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDate2018-6-6湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成

3、果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着互

4、联网和移动通信的迅速发展，人们对于基于位置的服务需求迅速增长。无线室内定位作为室内位置服务的基础将会有非常广阔的应用前景。同时，长期演进（LongTermEvolution,LTE）技术商业化的推进，LTE定位成为主流的室内定位技术。对于室内定位环境，由于建筑结构的普遍存在，LTE信号在传播过程中需要穿过墙体，导致LTE定位信号带有非视距（NLOS，Non-LineofSight）测量误差。本文将无线定位方法与LTE技术相结合，利用已知的建筑结构要素作为先验信息，准确地估计出定位信号的非视距误差，

5、随后对误差进行消除提高定位精度。为了利用建筑结构的先验信息，首先对建筑结构进行建模得到建筑结构拓扑，使得定位区域内所有的墙体能够被算法获知。分析了墙体对于LTE信号造成影响的原理，给出了墙体造成误差的量化表达式。然后利用建筑结构拓扑和墙体造成误差的特性，提出一种基于区域划分的室内算法。随后对基于墙交点划分的划分方法进行了理论证明，并且提出一种利用随机点的方法实现了对划分得到的子区域进行自动构建求解的算法。根据LTE信号传播特性和能量损耗模型确定每个子区域的信息，对定位区域进行子区域划分确定每个区域

6、内待测点的墙体组合并建立测距误差和能量损耗数据集。利用能量损耗确定待测点所在子区域，准确估计出LTE定位信号的误差大小。将修正后的测量值带入定位算法中，提高定位精度。最后利用仿真平台MATLAB对提出的基于区域划分的室内定位算法进行验证分析，首先对子区域划分和数据集的建立进行仿真重现，验证了算法的可行性和实用性。接着与传统定位方法进行性能比较，证明了该方法相较于传统方法性能有较大的提高。关键词：子区域划分及求解；误差及能量损耗数据集；LTE；室内定位；IAbstractWiththerapidde

7、velopmentoftheInternetandmobilecommunications,people'sdemandforlocation-basedserviceshasgrownrapidly.Wirelessindoorpositioningwillhaveaverybroadapplicationprospectasthebasisforindoorlocationservices.Atthesametime,withtheadvancementofLongTermEvolution(

8、LTE)technologycommercialization,LTEpositioninghasbecomethemainstreamindoorpositioningtechnology.Fortheindoorpositioningenvironment,duetotheprevalenceofbuildingstructures,LTEsignalsmustpassthroughthewallduringthepropagationprocess,resultinginLT