120803110-胡杨-测控技术与仪器121班-孟凡华.doc

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1 绪论 1.1 国内外研究现状 定位导航不只是在在生产生活中还同时在军事方面发挥了巨大的作用,并扮演了相当重要的角色,并且这方面的研究有着很不错的前景和发展潜力。近年来在移动通讯方面亦或是灾难搜救等方面对于这项技术的需求,大大的促进了并且推动了定位技术的研究和发展。 对于移动通信定位,兼顾了定位算法的研究以及到当然要涉及到的各种定位系统的开发,这两个方面已然成为了当下研究的重点。这里重点要提一下第二方面,在目前,有一些定位系统已经投入使用,这些定位系统可以提供简单的定位服务,这在我们的生活中也是非常常见的。 比如说QUALCOMM公司的GPS one技术,这套系统可以提供相当精确定位服务,并且这个技术被我们广为所知的联通所广泛采用在比如如个人导航、消费指南、安全监护等方面。在中国各地如江浙广州一带也帮移动的定位服务进行了试点工作。发展至今我们开发了很多的定位技术,其中之一有一个技术一直作为各个定位系统采用的主要备选技术,这个技术的名字叫做TDOA定位技术,究其之所以如此受欢迎的原因。主要是由于TDOA技术本身拥有很多的优良性能,比如说在WCDMA系统中选用的OTDOA-IPDL法以及在GSM系统中选用的增强观测时间差(E-OTD)定位法,其原理大多同TDOA类似,所谓同源,大家都需要这门技术,这门技术便得以发展的越来越壮大。 如今大的跨国公司中,比如QUALCOMM、Motorola、Ericsson、Nokia等等大型跨国企业对于开展基于GSM、IS-95的第三代移动通信系统的相关定位技术的研究都非常的积极,与此同时制定了相对应的实施方案,一些专门从事定位技术研究与开发的公司也同时应运而生。 定位这个词在卫星定位导航方面也扮演了相当重要的角色,在2003年3月26日的European transport ministers meeting上发起并实施了伽俐略(Galileo)卫星导航定位系统。5年后伽利略卫星导航定位系统宣告完成,这项计划的完成标志着欧洲自己的卫星导航定位系统得以实现。在European transport ministers meeting开展的同年,2008年11月我国签订了加入伽利略卫星计划的正式协定,并且是和15个欧盟国家依次签订的形式,如此一来伽利略卫星计划有了一个强有力的合作伙伴-中国。另外,在2000年底我国成功发射了“北斗试验卫星”,并且独立开发了双星定位导航系统,与双星定位导航系统相关的各种应用也正在积极的研发中。 在中国,许多高等院校和企业都对声音定位有着比较深入的探究,比较突出的一些院校有西南交通大学、国防科技大学、北邮等,企业则有及小米、锤子等通信公司都在从事这方面的探究。近期查阅发表的论文,这些人可以说是如今对于TDOA定位算法研究最有发言权和代表性的了:C.K.Chen和W.A.Garder在论文中对基于通信信号循环平稳特性估计波达时差进行了系统分析;Y.T.Chan提出了一种在TDOA误差服从理想高斯分布时性能优良的定位算法。这些先驱者让我不禁敬佩的同时也无时不刻的不督促我向他们学习。 1.2.研究意义和背景 声音定位技术在很多民用和军用的东西中具有极其重要的意义,就民用系统来说,可以为人们提供可靠优质的服务,提高工作效率促进生产发展;在军事方面,各种武器要准确的命中目标也离不开声音定位技术。声源定位技术虽然便利,但是这也不是说想要实现它是一件简单的事,它的一些优点,穿透性,抗干扰性,全天工作这些特点要求我们要考虑进去尽可能全面的环境中的干扰,因为上述的一些应用场合,其环境都是多变复杂的,这些问题的解决使得声源定位技术的研究具有难度和挑战又极富激情和未来,是名副其实的当代技术。 声音是获取和传递信息中非常重要的一种途径,是人类常用的工具。声音往往也是区别不同物体的重要标示,因为每个物体都能够发出他独特的特有的声音,并且根据物体发出声音的各种信息,还可以判断出物体的方位。21世纪是信息化的世纪,声源定位技术也被烙印下时代的印记,研究声源定位技术,使用声源定位技术,人们的生产生活越来越高效和准确,而且我们有理由相信,这项技术还有更多的可能性,更大的应用空间。它会融入我们的周遭,为我们创造更美好的未来。 在19世纪末20世纪初的那场战争中,这门技术第一次粉墨登场。通过对炮弹所产生的声响信息进行分析来定位炮弹的位置是这声音定位技术最开始的姿态。这原始的定位系统由一个信息处理与控制中心与多个测量声音的站点所组成,两者互相连通。测量声音的站点则是通过某些声电转化器件来接受信号,记录信号并根据同一信号到达不同传感器的时间差计算火炮位置是交由声测中心来完成的。这项个系统看似粗糙,却是现代定位技术的灵感来源和坚固的基石。 在后面的一段时间里,各种技术飞速发展,一门崭新的定位技术-雷达

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