手机定位分析.doc

无线通信论文 学院：信电学院 班级：通信0802 姓名：谷全琦 学号：080310237无线定位分析 摘要：本文主要从近年来日渐兴起的定位服务说起，详解了手机定位的各个方面，从原理到应用。首先，阐述了基本的定位原理；其次，根据定位原理，深入到手机定位的原理；最后，讨论了一下手机定位服务的应用。 关键字：三角定位，基站定位，定位应用 引言 位置服务已经成为越来越热的一门技术，也将成为以后所有移动设备（智能手机、掌上电脑等）的标配。随着人们对BLS(Based Location Serices，基于位置的服务)需求的飞速增长，无线定位技术也越来越得到重视。GSM蜂窝基站定位，以其定位速度快、成本低（不需要移动终端上添加额外的硬件）、耗电少、室内可用等优势，作为一种轻量级的定位方法，也越来越常用。定位技术，比较常用GPS了，也就是全球卫星定位技术。还有就是UWB（ ultrawideband，超宽带）三角定位技术 使用三角测量法精确算出使用者的位置使用 UWB技术可使定位误差在2厘米之内，优于全球卫星定位技术。 这是我用windows自带画图画的 ，技术有限，画的不是很规范。解释一下。当用只用两个点定位D点时，如A，B两点，那么B点和A点同时对D点测距，将存在两个点E，D这是两个点都将满足AB对D的测距。同理，对于AC，BC，都一样，都有两个焦点。而当ＡＢＣ同时测距时，那么将只有一个焦点，也就是D点。以上就是三角定位的基本原理。其实三角定位只是一个基本单位，也可以由另外的几个三角定位基本单位共同来完成对这点的测量，更加精确一点罢了。这个是平面定位，如果立体定位，那么可能将需要更多平面的三角，不做讨论了，好像还没有出现立体定位，因为人的垂直位置不怎么变化，没有多少发展空间。 二．无线定位原理 再来看一下常见的GPS定位原理。GPS由24颗卫星平均分布在6个轨道面,每一个轨道面上各有4颗卫星绕行地球运转，让地面使用者不论在任何地点、任何时间,至少有4颗以上的GPS卫星出现在我们上空中供使用者使用。每颗卫星都对地表发射涵盖本身载轨道面的坐标、运行时间的无线电讯号,地面的接收单位可依据这些资料做为定位、导航、地标等精密测量。GPS定位系统是利用卫星基本三角定位原理,GPS接受装置以量测无线电信号的传输时间来量测距离。由每颗卫星的所在位置,测量每颗卫星至接受器间距离,即可算出接受器所在位置之三维空间坐标值。使用者只要利用接受装置接收到3个卫星信号,就可以定出使用者所在之位置。一般的 GPS都是利用接受装置接收到4个以上卫星信号,来定出使用者所在之位置及高度。 我们知道，GSM网络的基础结构是由一系列的蜂窝基站构成的，这些蜂窝基站把整个通信区域划分成如图所示的一个个蜂窝小区。如下图所示，我们用移动设备在GSM网络中通信，实际上就是通过某一个蜂窝基站接入GSM网络，然后通过GSM网络进行数据（语音数据、文本数据、多媒体数据等）传输的。也就是说我们在GSM中通信时，总是需要和某一个蜂窝基站连接的，或者说是处于某一个蜂窝小区中的。那么GSM定位，就是借助这些蜂窝基站进行定位。 COO（Cell of Origin）定位Angle of Arrival，到达角度 是一种单基站定位，即根据设备当前连接的蜂窝基站的位置来确定设备的位置。那么很显然，定位的精度就取决于蜂窝小区的半径。以信令监测为基础，移动通信网中特定的信令过程，如漫游、切换以及与电路相关的信令过程进行过滤和分析，并将监测结果提供给业务中心，以实现对特定用户的个性化服务。 AOA(Angle of Arrival，到达角度)定位是一种两基站定位方法，基于信号的入射角度进行定位。AOA定位通过两直线相交确定位置，不可能有多个交点，避免了定位的模糊性。但是为了测量电磁波的入射角度，接收机必须配备方向性强的天线阵列。AOA定位通过两直线相交确定位置，不可能有多个交点，避免了定位的模糊性。但是为了测量电磁波的入射角度，接收机必须配备方向性强的天线阵列。是通过测出接收到的信号场强和已知的信道衰落模型及发射信号的场强值估计收发信短的距离，根据多个三个距离值就可以得到设备的位置。从数学模型上看，和TOA算法类似，只是获取距离的方式不同。场强算法虽然简单，但是由于多径效应的影响，定位精度较差。混合定位就是同时使用两种以上的定位方法来进行定位。通过各种定位方法之间结合使用，互补短长，以达到更高的定位精度。A-GPS定位（辅助GPS定位）就是一种混合定位，是GPS定位技术与GSM网络的结合。A-GPS具有很高的定