城市微小区射线跟踪定位方法研究

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1、重庆邮电大学硕士学位论文论文题目城市微小区射线跟踪定位方法研究英文题目ResearchonRay・TracingPositioningMethodforUrbanMicrocell硕士研究生叶玮指导教师袁正午教授学科专业电磁场与微波技术论文提交日期2008年5月论文答辩日期2008年6月论文评阅人答辩委员会主席2008年5月15日Y182475独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

2、或撰写过的研究成果，也不句含为获得重庆邮电大塞或其他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谢意。学位论文作者签名：吋瘵签字日期：年歹月q日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解範鯉注有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅。木人捋权—重庆邮电大学可以将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、汇编学位论文。（保密的

3、学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：卩

4、牛导师签名：2aT签字日期：沁年s月日签字日期:年/月q日摘要随着移动通信的发展，移动定位技术开始发挥日益重要的作用。在城市微小区环境下，以卫星和移动通信基站为基础的目前两大主要移动定位技术均存在各自的缺陷或不足。高楼林立的“城市峡谷”形成了卫星信号的盲区以致无法定位。非视距传播导致依靠视距传播测距的移动通信基站定位技术难以运作。而且通常需要3个以上的基站参与定位。作为一种精度较高的单基站定位技术，射线跟踪定位方法应运而生。其原理是模拟基站发出的

5、电磁波的每一条传播路径，计算考察区域内大量参考点接收到的信号强度、各路径时延和信号到达角等参量，存入数据库，再将用户的测量数据与数据库中的数据匹配査询，以确定测量数据所对应的参考点，从而确定用户的位置。本文对射线跟踪定位方法进行了深入地研究，认为目前采用的反向射线跟踪算法虽然准确度很高，但是面临环境建模和设备测量造成的误差，它的实际效果与准确度较低的正向射线跟踪算法相差无几。而且以髙效著称的正向射线跟踪算法，更适合对多边形数量庞大的复杂小区模型进行仿真。针对研究现状中反向射线跟踪算法效率太低的问题

6、，本文引入3dsMax粒子流系统作为新的研究工具，以面向对象的程序设计思想为指导，建立了射线跟踪仿真平台。采用高效的正向射线跟踪算法,以及合理的射线跟踪加速算法，针对复杂的小区模型进行了仿真，得出了大量的数据结果，形成了信号的空间分布图样。经过对多径信号路程分布图的分析，推导出多径信号路程分布曲线和路程差分布曲线。提出了一种基于多径时延变化规律的动态射线跟踪定位方法，与现有的基于静态测量和査询的射线跟踪定位方法互为补充。接着以实例分析了接收机的多径时延测量精度对射线跟踪定位精度造成的彫响。最后还根

7、据几何绕射理论中有耗介质劈的绕射系数幅度变化曲线，阐述了一种基于信号强度随到达角的变化规律来估计用户相对于发射机所处方位的辅助定位方法。关键词：移动定位，射线跟踪，多径传播，粒子流AbstractWiththedevelopmentofmobilecommunication,mobilepositioningtechnologyhascometoplayanincreasinglyimportantrole.Atpresent,eitherofthetwomajormobilepositionin

8、gtechnologies,whichisbasedonsatellitesorBTSs(BaseTransceiverStation),hasitsowndefect.Theforestofskyscrapersmaycauseblindspotsforsatellitesignals,andmakesitimpossibletopositionthereceivers.Non-line-of-sighttransmissionleadstoerrors,whileBTSpositioningt

9、echnologyisactuallybasedonline-of-sighttransmissionassumption.Moreover,atleast3BTSsarerequiredtoparticipateinpositioningprocess.Asahigh-precisionsingle-BTSpositioningtechnology,ray-tracingpositioningmethodcomestoemergence.Theprincipleistosimul