1、毕业设计(论文)外文翻译原文题目WIRELESSLOCATIONDETERMINATIONFORMOBILEOBJECTSBASEDONGSMININTELLIGENTTRANSPORTATIONSYSTEMS基于GSM智能系统对无线移动对象的定位摘要本文研究智能交通系统(ITS)对移动对象(MO)的位置的检测技术,介绍了无线测定物体位置的技术的特点和原则,并对GSM的对物体位置确定的特性进行了概述。提出并描述了基于GSM定位系统的实验方法和体系结构,在实验系统中使用基于GSM信号的T0A方法是和时差方法。此外,还对这些方法进行了模拟。实验还对该定位方法的性能进行了模拟和评估。关键词无线,地点
2、,到达时间差,AOA,TOA和GSM,智能交通。1介绍移动物体的定位(M0S),包括车辆和旅客移动的能力系统,如紧急救援,安全系统,自动导航系统,交通诱导系统1等基本的功能。目前,有三种主要类型2的无线定位技术,分别是卫星定位,专用通信系统和无线通信系统定位(PLMTS),2006年之后的全球定位系统(GPS)是USA一个典型的卫星定位系统,类似于俄罗斯的格洛纳斯系统和欧洲的EUTELTRACS系统。在对专用通信系统为基础的定位系统,无线电发射器的间距沿路边,每个显示当前位置的相对位置变送器。发送器被连接通过专用通信系统定位系统的中心。在PLMTS,如GSM,IS95的(码分多址),MS与基地
3、台(BS)传送的信号是为了处理的特性(传输时间,角度,信号强度和频率)的感兴趣的信号将被估计。根据这些特点,一些定位方法将被用来估计MO的位置。由于PLMTSS已被广泛应用于世界各地,对他们的将是。此外,在莱比四重阴影定位卫星城市环境可以看出,PLMTS基定位3更方便,而GPS将不适用于这种情况。2无线定位技术大多数传统的定位技术,是从移动台或基站发送的一些信号的特点来确定信号源位置。本文使用的是混合特征强度的TOA/TDOA是比目前AOA和SOS救援中心使用的更有优势。图1无线定位技术的理论我们假设MS和BS都在同一平面直角坐标系中。MS和BS坐标为XA,YA,XB,YB,XC,YC,XP,
4、YP。根据信道,如OKUMURA和HATA模型,可以确定MS和BS之间的信号衰减距离如图1(A)。在图1(B)中,MO沿直线的位置是由AOA的定义。TOA和TDOA图形都显示在图1(C),图1(D)。从MS到BS的近似距离分别为DPA,DPB,DPC,TOA到BS的距离分别为TA,TB,TC,。其中IA,B,C,C为无线信号传播速度。TOA可移动的位置,由两个移动的不同基站信号TDOA来确定其位置。这就是所谓的双曲三边。一个移动台的信号TDOA由下式给出其中TI,TJ是TOA到BS上I和J点的距离。DPI,DPJ是BS上I和J点到MS的距离。方程(2)为一个双曲线。按计算至少有两个双曲线TDO
5、A和MS可以确定这些双曲线相交。这些都是非线性方程组。根据这些方向量测,我们构造函数(3)其中X(XP,YP,T)T,所有X点组成BS,其中IA,B,C,XP,YP,T一定时FI(X)的值可以为零,我们可以解决这个非线性最小二乘问题,如最小二乘法4。3基于GSM系统的基础实验该实验系统是基于GSM(全球移动通信系统)的。GSM是在欧洲起源的,从定位系统的角度来看现在的GSM有三种类型GSM900网络和GSM1800(应用于DCS1800频段)和GSM1900(美国),这三种类型之间只有的载波频率有明显差异。因此,在本文中,所有这些系统都将被称为GSM。31一般特征GSM但是GSM5也有许多有用
6、的直接或间接的定位特点。GSM信号是GMSK调制,周期时间是3692S。GSM使用移动辅助切换(MAHO)机制。在连接期间,MS接收所有通过SACCH发送使用MEAS_REP的信息码率为048SBTS的信号(慢相关的控制通道)的报告。为了从MS同步时间槽,BS使用了定时提前(TA)的概念到MS,它可以用来估计TOA。单一助教距离分辨率为554米。GSM还定义了逻辑通道爆裂的逻辑通道数,训练序列是基于时间的定位方法,是非常有用。此外,SMS6(短消息服务)是一种无连接的数据服务,并可以在该实验系统提供位置信息服务。32建筑实验定位系统在图2,一个GSM网络为基础的无线定位实验系统,提出了不需要进
7、行修改的可应用于ITS和GSM的电话。其子系统,如紧急管理,商业车辆管理,车辆导航和交通规划系统,有需要的单个或多个的MOS(车辆或持有GSM终端旅客)的信息。这些系统发送请求到LCS(位置服务中心),然后将LCS开始定位MO的位置。图2基于GSM无线定位的实验系统LMUS致力于检测,估计TOA或对接收信号的时间偏移进行标记,然后,将结果发送到LCS。LCS将估计的混合的TOA/TDOA定位算法,通过融合MS的多种信息,以提高定位性能。LCS确认其子系统,估计其位置,为MOS定位服务。33基于GSM信号的时差定位该方法在GSM规定范围中引入了获取跟踪所有有用数据的功能7的定位。图3基于功能定位
8、技术的痕迹LCS可以发送TRACEACTIVATION消息给VLR或HLR的。该系统程序激活如图3,并承认LCS使用TRACEACTIVATIONACK消息。TRACEACTIVATIONACK消息包括(1)MSC,BSC,BTS和TRX的坐标。(2)所有从MS到有相邻BS的测量距离。(3)TA在MS上,并对所有参数进行交接。在MS位置可估计使用CALLID,TA和较强的信号。但是,这些定位方法没有足够的准确性,只为各子系统提供需要,例如关于MS的位置的统计数据,交通规划和交通流检测系统。34动基站时差测量定位方法为了获得更准确的位置,除了使用GSM信令基础的定位方法,还是用了TDOA的方法。
9、TDOA定位方法采用基站时差测量定位访问GSM。MSC发送一个命令到BSC(基站控制器)和BSC的MS诱导突发传输访问序列。在某些情况下,MS可以透过交通通道传送到70对BS突发存取与指定的权力。最后,它会将结果LCS。在LCS,TDOAS将用于定位。LMUS和LSC之间的数据通信将减少在LMUS时TDOAS估计,因此网络负荷引起的定位系统也将受到限制。因此,TDOAS估计将直接在模拟LMU上。4仿真结果LCS是有可追踪功能的序列。由于随机误差可能是在一个单一的TA,一个序列的平均值应采取提高TA的准确性。TOA和TDOA的方法,仿真结果已取得下列条件。(1)网络是六角形作的,BS是位于每个单
10、元的中心。该结构是在图4。相邻BS的距离为15KM,MS将向移动1。路径损耗为标准HATA模型。2在多路径传播只存在于对1细胞及脉冲响应的多路径组件,T是持续时间。3AWGN加性高斯白噪声频道。(4)优化的结果与LMS(最小均方)算法,以及BS应该是严密同步的。为了TDOA定位方法的提高精度,获得矩阵序列中使用模拟。此外,4,16和64连发扫射用于比较试验。GMSK调制是与文献9介绍的相同。正如图5所示,定位为67的准确率的MSS将近7000万。图4模拟细胞的配置图5动基站时差测量定位图5性能分析在本节中,数据的准确性、范围和网络负载10所讨论的实验系统如上图所示(1)GSM小区半径数十米不等
11、(微微蜂窝)到几十公里(宏),所以小区ID的定位精度是不同的。此外,服务基站可能并不总是接近到MS。然而,ID部门细胞,宏单元和微微蜂窝是可以消除的,尤其是在城市环境中,不到三年BS可以有效地把检测信号从MS曲线的交叉杂交的TOA/TDOA方法中检测出来,非常有用。(2)TA与GSM同步的时间框架是一个整数,指定从063,TA由此产生的错误估计可能由随机误差,或粗大误差。根据GSM,TA序列可从MS的报告中定位,TA序列误差将减少。(3)对于一个正常的无线渠道,多径,阴影,快衰落,非LOS,对GSM定位性能的功率控制是很不利的。因此,要使用抗多径,LOS等高效算法。(4)基于GSM的定位误差信
12、号并与多家信息源集成可小于250米,67的城市用户在使用,并在的TOA/TDOA模拟定位精度可达67的用户7000万。(5)原则上,只要MS在GSM定位系统网络的覆盖范围里,就可以估算出MS的位置。理想的情况下,至少有三个BS可以接收从MS发送的信号,即使可能不符合条件的城市环境也可以,如手机ID等其它方法也可以用来消除歧义。(6)实验系统需要双向GSM网络信号。因此,网络负载将会增加,而定位能力是有上限的。幸运的是,实验系统,能使GSM规定范围内的得到最佳使用,采用不同的定位方法,根据不同的需求,精确定位,因此,网络负荷的增加将是有限的定位系统的能力发挥到最强。6结论本文基于普遍使用的GSM系统提出了解决对移动物体进行的定位的方案,GSM的移动基站不需要修改,并且可以提供给所有的MS进行定位。仿真结果表明,混合定位方法适合于ITS的子系统。尽管MS位置技术的市场需求量很大而且急速还在迅速进步,但在未来还有需要对许多特别注意且更具挑战的问题去进行研究,例如,精确定位,系统成本,系统过载和隐私问题等。