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标辅助车辆定位系统(TAVTS)探讨
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王韬中国移动通信集团设计院有限公司
本文对基于VHF频段多普勒频移估算的车辆追踪系统的可行性进行探讨。笔者采用Matlab对追踪系统的目标物及追踪器的运动行为进行模拟，以期验证现有两种多普勒频移算法在该系统中的适用性。其后，本论文对整体系统中无线部分的关键参数提出了建议
1背景介绍
在发达国家，机动车辆被盗是个很严重的社会问题，而且此类案件的破案率很不理想，以英国为例，警方每年能找回的被盗车辆仅仅占总数的60%。是否能够建立一个价格低廉、易于普及的车辆追踪系统，是本文关注的重点。
现有的商用车辆追踪／定位系统基于GPS+移动通信网络的运行模式，如图l所示。基本原理是由车载GPS接收器，将获得的车辆位置信息通过移动通信网络上传到控制中心，再传送至车主或警方的移动台，定位精度可达到几十米。精确的定位、便捷的组网方式，使其成为该领域的佼佼者[来自WW]。然而也存在一些缺点：首先，设备及服务价格昂贵，除了定位终端的购置费用，车主无论车辆是否发生状况，都需要每月为运营商缴纳服务费用；其次，其运行完全依赖于GPS系统和移动通信网络的可用性，车辆一旦超出其中一个的服务范围，即无法被有效跟踪；最后，较大体积的终端设备也易于被发现和破坏。
本文关注于探讨建立一套造价低廉且有效的车辆追踪系统，仅仅用于警方对失窃车辆的追踪定位，使得能将该服务向广大的中低端车辆使用者推广。该系统由发射端和接收端组成，用户侧仅安装一个简易的发信机，由车辆告警装置触发。触发后，持续发射携带有特定识别码的射频信号。而接收机则安装在负责搜寻被盗车辆的警用直升机或固定接收台站上，通过分析所收到的射频信号的多普勒频移计算其相对位置而进行追踪。我们称之为“目标辅助车辆定位系统(TAVTS)”。图2为该系统的结构图。
该系统的特点：结构简易、价格低廉、功耗低、设备小难以被发觉。
相关研究：Y．T．Chan先生和他的同事在DSF测量方面进行了大量研究，为了将网格有哪些信誉好的足球投注网站(GridSearch)的运算量简化到可通过简单器件实现，提出了两种不同中间变量的运算方法，参见文献[1]和[2]。这些方法主要应用于存在几个不同的静态接收器的场景中，虽提到了在不同时间段进行测量的方式，但相关报告中没有进行深入讨论。本文所研究的，是该算法在车辆定位系统的适用性。特别的，被追踪目标的速度与运行方向是时变的，这会很大程度上影响运算结果的正确性。笔者通过对目标（发信机）和追踪器（接收机）的运动进行程序模拟，代入进行DSF测量及网格有哪些信誉好的足球投注网站的算法当中，以期检验该算法是否可以应用于前面提到的追踪系统。
2多普勒频移和网格有哪些信誉好的足球投注网站
多普勒频移(DSF)是指一个相对运动中的物体所发射的电波，在观察者／接收器处获得的信号频率会发生变化，如图3所示，第j个接收器测量得到的频率为：
为移动物体所发射的频率，y为该物体移动速率，为该物体运动方向及其与观察者连线之间的夹角，c为无线电波传播速度，占：代表测试中误差的随机变量。
在本文研究的场景当中，Z已知，需要通过多普勒频移测量，获知移动目标的其它参数，包括x、y坐标及运动速率矿。fi是指从不同的观察者／接收机测量得到的频率。
由于公式(1)没有封闭解，我们需要利用网格有哪些信誉好的足球投注网站算法。公式(1)中的未知数为x、y、，应引入中间变量以简化运算量。Y．T．Chan先生的著作中介绍了两种中间变量的引入。其一为引入频率变化率，f，将网格有哪些信誉好的足球投注网站降低到二维-x和y（本处为fo已知）；另一为引入foX和fot。这样大大降低了网格有哪些信誉好的足球投注网站的运算量。但这两种方法是否适合于本系统的应用？笔者通过编程模拟发信机和接收机的运动进行验证。
因其强大的数学运算及图形化能力，笔者采用了Matlab编程建模，并进行大量的模拟运算。在设计中，综合考虑了车辆及追踪器的运行速度、方向、其随机变化，以及锁定目标后，追踪者运行方向的趋向性。受篇幅所限，本文不对编程的细节进行详细描述，仅附上其中一次模拟结果，如图4所示：
正如多普勒频移算法2相关著作[2]中所提到，该算法常会出现一些“伪解(GhostSolutions)”，即所获得的极小值不一定就是目标物所在坐标(x，y)。一个解决的办法，是在网格有哪些信誉好的足球投注网站的过程中，保留一定数量所获得的极小值（本报告中取5个），并对这些值进行持续跟踪筛选，以得到真正的目标解。本方案中的网格有哪些信誉好的足球投注网站策略：在有哪些信誉好的足球投注网站之初，可以采用不同密度的网格点，如一旦目标物的发信频率被探测到，追踪器可先在7OOOOm×7OOOOm的网格范围内，以500m的网格密度进行有哪些信誉好的足球投注网站。一旦目标物的位置被确定，可以将有哪些信誉好的足球投注网站范围缩小到该位置为中心的5000m×5000m范围内，同时网格密度缩减到lOOm（由于无线传播
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