基于信号衰减和孤立点检测的移动定位算法

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1、第36卷第3期计算机工程2010年2月Vol.36No.3ComputerEngineeringFebruary2010·开发研究与设计技术·文章编号：1000—3428(2010)03—0280—03文献标识码：A中图分类号：TP311基于信号衰减和孤立点检测的移动定位算法1,22朱江，戚正伟(1.杭州市公安局，杭州310002；2.上海交通大学软件学院，上海200240)摘要：提出一种基于信号衰减的GSM移动定位算法，该算法从移动台上行信令中提取相关网络信号衰减参数，通过改进的无线信道数学模型计算出移动台与附近基站的距

2、离，通过孤立点检测算法降低偶然误差，给出移动台的估计位置。实验表明，该算法有效提高定位精度，且对现有网络和移动台无任何要求，实用性强。关键词：定位算法；移动定位；信号衰减；孤立点检测MobileLocationAlgorithmBasedonSignalAttenuationandOutliersDetection1,22ZHUJiang,QIZheng-wei(1.PublicSecurityBureauofHangzhou,Hangzhou310002;2.SchoolofSoftware,ShanghaiJiaoto

3、ngUniversity,Shanghai200240)【Abstract】Thispaperpresentsamobilelocationalgorithmbasedonsignalattenuationandoutliersdetection.Ittakesadvantagesoforiginalparameterofsignalattenuationfrommobilestation’suplinkchannel.Itcantranslatethedistanceinformationfrommobilestatio

4、ntobasestationthroughtheimprovedwirelesschannelmathematicsmodel,andcandecreaseoccasionalerrorthroughthenewoutliers’detectionalgorithms.Experimentresultindicatesthatthealgorithmisefficient.Thepositionaccuracyisimprovedwithoutmodificationonbothnetworkandmobilestatio

5、ns.【Keywords】positionalgorithm;mobilelocation;signalattenuation;outliersdetection1概述本文提出遵循GSM相关规范，通过发送一种特殊的短蜂窝移动定位技术在公共安全服务等多方面都有广泛的信给目标移动台，对该移动台上行测量报告中的GSM网络应用。蜂窝无线定位所采用的定位方法有很多种，根据所检参数进行解析，可获得基站信号到达终端的强度，并进一步测的特征测量值的不同，可以将基本的定位方法分成以下几根据孤立点检测(outliersdetection)算法

6、获取该移动台的位置种：CELLID定位方法，基于信号衰减的方法，基于时间测信息。该方法可使被定位移动台没有任何察觉，对现有移动量的方法，基于信号到达角度的方法以及GPS定位方法。其网络无大改动，且对移动台无任何要求，此外，它还具有较中，CELLID定位方法精度较低；基于时间测量的方法、基高的精度以满足不同用户的需求。于信号到达角度的方法以及GPS定位方法需要对网络和终端2算法模型进行改造；基于信号衰减(SA)的定位技术既有精度优势又降本文的算法是从测量报告的网络参数中提取出当前及相低了定位实施所需的成本。邻小区到达被定位移

7、动台的场强值和它们的识别码，从这些这项技术利用手机靠近基站或远离基站所带来的信号衰参数可以计算出移动台到达基站的距离，如图1所示。减变化估计手机的方位。假定基站发出的信号功率已知，那么在另一点测量信号功率时，就可以利用一定的传播模型估基站1计出基站与该点的距离。以前，这项技术被认为是定位技术中最不可靠的一种，主要原因是：信号并不只因为传输距离手机而产生衰减，其他的因素如穿越墙、植物、金属、玻璃、车基站3辆等都会对信号功率产生影响；在进行第三方定位时，基站基站2信号到达终端的强度很难获取。为克服信号衰减定位技术的这些缺点，研

8、究者提出了通过检测接收信号的场强值，利用事先测量出的网络覆盖范围图1定位算法原理示意图内不同位置上的场强分布的数据库来估算出移动台的大致位置，但该方法对环境变化敏感。为了获取基站信号到达终端从理论上说，移动台应该位于以基站为圆心，计算距离的强度，文献[1]提出使用拨打的方式，在手机振铃前终止，同时使用其