1、移动通信工程中无线定位系统的应用论文摘要 随着无线移动通信技术的发展和数据处理能力的提升，无线定位系统得到了前所未有的应用，通信和定位两大系统的相互融合，让人们也越来越体验到高科技产品的魅力。本文结合无线定位系统在移动通信网的应用进行了分析。 关键词：无线定位系统 移动通信工程数据处理能力 中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号： 进入二十一世纪以来，无线通信技术得到迅猛的发展。随着无线通信技术的发展和数据处理能力的提高，尤其体现在移动设备上的应用，利用无线通信和参数测量确定移动终端位置，以及汽车导航、手机跟踪定位无线定位系统的应用。人们可以随时进行各类信息的查询，给人们的生活带来了极
2、大便捷。获取移动位置信息的定位技术及其定位系统已经成为目前的研究热点。 卫星定位是无线定位系统的核心，无线设备通过接收卫星信号，用户手中相应的设备读取信号给出的位置。无线定位技术源于军事战争用途，配合军队的协同作战和位置报告。但由于时代的进步，人们的生活逐渐重视定位技术，根据提高的用户要求，手机应用中加入了无线定位技术，人们可以任意确定自己所在的位置，以及了解周边情况，这使人们日常的生活和工作更加便利。但是事物总有利弊，其优点明显，缺点也不小。无线定位技术可以让不法犯罪分子得到无限的便利。因此，无线定位系统的应用要符合国民的需求，国家安全的需求，国际社会的要求。 一、无线定位系统概述 定位通常
3、是指通过一些手段确定物体或人物的位置,而无线电定位就是卫星系统根据接收到的信号强度、相位、时间等参数，通过多颗卫星的联合测定，以特定方法计算目标的位置。 定位系统通常的应用范围主要有飞机、舰船，以及军事用途等专用目的,作本文列出了具有代表意义的典型定位系统，包含有瑞典的 Loran-c, 英国的 Omega, 委内瑞拉的 Tacan, 埃塞俄比亚的 Radar 及英国的VOR/DME 系统等。1950 年以来,越来越多的民用技术被转化和引入军工产品,比如现在出现的自动车辆定位(AVL)系统的无线定位系统，以及google 正在开发的自动导航系统,他们在公共交通管理、货物运输、公安追踪及出租车调
4、度等应用中得到了广泛应用。 近年来,随着通信网的建设,特别是 4G 数字移动通信技术全面取代了第一代模拟无线通信系统,通信网络运营成本正在逐步降低,出现了各种套餐，及赠手机的多个营销活动，使用户的负担下降,这极大地推动了智能手机市场的发展,TDs-CDMA 和 Tc-LTE 用户的数量增长迅速,这些用户对于定位服务的需求急剧增加。同时,随着互联网时代的发酵和人们对生活品质的评判不断的提升,公共安全、紧急呼叫、出租调度等服务业的要求,定位服务对社会各阶级和各层次的人们充满巨大的诱惑力。 虽然目前基于蜂窝移动网的定位系统结合各种最新技术,能够提供越来越高的精度,但是当需要定位的物体位于建筑物内部,
5、如办公大楼内,其定位精度就明显下降了。因此,必须研究新的室内定位技术以弥补 GPS 的不足。目前,常见的技术有 IEEE 802.11 为代表的无线局域网技术、红外技术、超声波技术和 RFID 技术等,它们已能够在室内达到 10 米以内的定位精度。 二、蜂窝移动网的无线定位 1. 基于时间的定位 它是通过无线电信号传播到多个接收机的到达时间(TOA)或时间差(TDOA)来确定移动台的位置。TDOA 算法是对 TOA 算法的改进,它不是直接利用信号到达时间,而是用多个基站接收到信号的时间差来确定移动台位置,与 TOA 算法相比不需要加入专门的时间戳,定位精度也有所提高。TDOA 值的获取一般有
6、2 种形式: 第 1 种形式是利用移动台到达 2 个基站的时间 TOA,取其差值来获得,这时仍需要基站时间的严格同步,但是当两基站间移动信道传输特性相似时,可减少由多径效应带来的误差。第 2 种形式是将一个移动台接收到的信号与另一个移动台接收到的信号进行相关运算,从而得到 TDOA 的值,这种算法可以在基站和移动台不同步时,估计出 TDOA 的值,由于实际应用中,往往很难做到基站与移动台的同步,所以利用相关估计得到 TDOA 值,再进行定位计算能获得较高精度。 2. 基于场强的定位 该算法是通过测出接收信号的场强值和己知的信道衰落模型及发射信号的场强值估计收发信端的距离,根据多个距离值就可以得
7、到目标移动台的位置。一次场强测量把移动台锁定在以基站为中心的轨道上,圆的半径由场强值确定,一般通过 3 个基站就可以确定移动台的位置。 三、蜂窝网定位业务的应用 1. 紧急救援 紧急救援时无线定位技术应有在移动通信工程中的一大创举，其应用大大提高了救援的成功率。以往人们报警后都要详细的说清自己所处的位置，而无线定位技术应有以来，一旦发生紧急情况了，只有用户手持移动设备具有位置服务功能，拨打电话的同时卫星就会定位用户所处的位置，这就给救援人员提供了大大的便利，其在保障人们生命财产安全方面起到了极大的作用。 2. 车辆导航和智能交通系统(ITS) ITS 中涉及到大量对车辆的定位处理,过去专门设计
8、了 AVL 系统,为此要占用宝贵的频带资源,花费大量的硬件投资。移动通信网提供的位置服务能满足山区和城市商业区的车辆导航和跟踪,只要为每一辆或每一列需要导航和跟踪的汽车或列车安装一个移动车载台,并提供较好的基站覆盖。然后,通信网再为这些车载台提供位置信息,并将这些信息通过通信网本身传输给负责交通管理的调度中心,就可以快速地在车和调度中心之间建立协调的运行管理和导航,从而取代 AVL 系统。目前,许多发达国家,如澳大利亚,已经开始提供该项功能,给出租车调度系统使用,使用手机预定出租车的用户不必提供当前的位置,系统直接将定位结果送达调度台和应答的出租车。当然,在高楼林立的发达城市,准确的使用该系统
9、还存在一些技术上的问题。 无线定位技术作为一种高端的科学技术，无线定位系统包括需要定位的设备或源、定位信息接收装置和定位系统几部分。在时代的发展和人们对于高品位生活的需求。使得无线定位技术与水平不断地得到改造与提升。客户的需求就是市场的承载量。直接利用移动台定位已成为第三代移动通信的重要表现方面。如今全球定位系统的出现使得无线定位技术产生了质的飞跃 ,其定位精度得到大幅度提高。据悉定位精度可达 10 米以内。目前在军事领域和民用技术领域已广泛使用直接利用移动无线定位。 参考文献: 1 郭梯云,杨家玮,李建东.数字移动通信M.人民邮电出版社,2001. 2 石峰,莫忠息.信息论基础M.武汉:武汉人学出版社,2002 3 吴越.GPS 在全业务运营中的应用模型研究J.电信工程技术与标准化,2010 4 许正清.GPS 技术和应用探讨J.现代商贸工业，2009. 5 强云鹏.无线定位系统技术原理与设计J.科技资讯，2009.
