无线定位技术和系统

无线定位技术和系统

近些年，无线技术得到迅猛发展，无线技术被广泛应用在个人消费电子以及医疗、工业、公共安全、后勤供应和交通运输等领域。在无线联接大量普及的今天，无线网络中对某些物体的精确定位成为一些应用系统的迫切需求。定位系统分为室内定位（Indoor Positioning）和室外定位（Outdoor Positioning）两种基本类型，室外定位可以使用GPS或类似系统，如我国推出的北斗系统，技术比较成熟，实施也较为简单，可以实现相对定位精度要求不高的应用。室内定位技术还没有公认的、比较成熟的系统，许多技术理论还在研究和验证中，商业应用系统也不多见，但许多机构正在投入大量的资源进行这方面的研究。

不同的应用可能需要不同的定位信息，在这里，我们主要讨论室内定位技术，包括物理定位、符号定位、绝对定位和相对定位等概念。物理定位以一个点的坐标形式标注在二维或三维地图中。更常用的系统是以角度的度、分、秒（DMS- degree/minutes/seconds）标注的通用横轴墨卡托（UTM-universal transverse mercator）系统。符号定位系统以自然语言标注位置，如在楼房的三层卧室等来描述位置。绝对定位系统中，所有的被定位物体共享一个标准的标志定位体系，如地球的经度、维度和海拔坐标，而相对定位系统则只需标明被定位点与基准参考点的相对位置（角度）坐标。

无线定位技术通常按定位参数测量方式不同进行分类，可分为对无线信号传输时间的测量来定位（TOF－Time Of Flight )的传输时间定位法；对信号来源角度测量进行定位的角度测量法和对信号强度测量来进行定位的信号强度测量发等。一个无线定位系统至少包含一个信号发射装置和一个信号接受装置，一般在接受装置中进行定位的测量或计算。

定位系统有四种拓扑结构，一是把收集到的定位信号集中传输到中心处理站，进行集中数据处理，然后得出每个点的定位信息，这个系统称为集中定位系统；二是移动定位节点接受定位信号数据后自行处理并得出本节点的定位信息，这称为移动节点直接自定位系统；三是固定节点接受移动节点的信号，并计算其位置坐标并把坐标信息发回给移动节点，这称为间接移动定位系统；四是移动节点的信息传递给移动定位装置，由定位装置计算后传回给移动定位节点，这也是一种间接自定位系统。

1、测量原则和定位计算

无线电或（其它无线传播信号）在室内的传播不容易使用一个简单的计算模型来描述，这是因为在室内的环境中，视距测量（LOS：line-of-sight即视线无阻挡的测量方式）往往很难实现，大部分情况下视线被阻挡，发出的测量线号可能经过各种反射或折射后才能到达接收点，其间可能要穿过墙壁、地板等各种阻挡物，还可能有各种移动物体的干扰等。因此，到目前为之，还没有一个完美的数学模型来完成室内无线测距的计算。现在一般采用传统的三角计算再辅助一些其它的测量和计算技术来补偿计算的误差。

（1）三角测量计算

三角测量是利用三角的几何属性来估算目标点的位置坐标，这主要是测量被定位点与基准点的距离和角度。距离测量利用测量点与多个已知点的之间的距离来估算位置坐标，所以也称为范围测量。在室内定位系统中，往往不直接使用接收信号强度(RSS －received signal strengths)来直接计算距离，一般采用信号传播时间(TOA－time of arrival)或信号到达时间差(TDOA－time difference of arrival)等参数来间接计算距离。在一些系统中，也有使用信号的往返时间（RTOF：Roundtrip time of flight）或信号的相位来估算距离。角度测量方法是测量数个已知点与被测量点的相对角度来推算被测量点的位置坐标。

图1. 使用TOA/RTOF方法测量二维空间坐标

1）范围测量

a）TOA方法

自被测量的物体到基准点的距离与信号传播的时间成正比。为了得到一个点在二维空间的坐标，使用TOA方法我们至少要从三个基准点获取测量参数，如图1所示。在TOA系统中，一般使用单向传播时间来计算两点之间的距离，使用这种方式会遇到两个问题：其一是所有的信号发射节点和信号接收节点的时间必须很好地同步；其二是在发射的信号中必须携带时间戳，以便接受节点解读信号传播的时间。在TOA测量中可以使用直接序列扩频信号(DSSS-direct sequence spread-spectrum)或者超宽频信号(UWB－ultrawide band)。

目标定位节点的位置也可以使用最小二乘法的非线性函数进行计算。假设被定位的移动节点的坐标是（x0，y0），在t0时间传递出一个信号，N个基准参照点（x1，y1），（x2，y2）……（x n，y n）在t1，t2……t n时间接收到这个信号，计算方程可以表示为：

（式1）

这里αi表示第i个基准节点的所接收信号可靠的度，f i（x）可表示为：

（式2）

这里C代表光速，x = (x, y, t)T ，使用这个函数对节点1到N依次求解。适当设置x和y 的值可以使f(x)等于零。被定位节点的位置坐标可以用最小化f(x)进行估算。

还有其它基于TOA的算法，如最小邻近点法(CN－closest-neighbor)、余数加权法(RWGH －residual weighting)等。最小邻近点法利用最靠近被定位点的基准节点位置来估算坐标；余数加权法可以看作加权的最小二乘数，适合对LOS、非LOS（non-LOS －NLOS)或LOS/NLOS的混合型传输条件的计算。

Fig. 2. Positioning based on TDOA measurements.

b) TDOA方法

TDOA方法的核心思想是测量信号来自不同基准节点的时间差，而不像在TOA中测量信号传输的绝对传输时间。在每个TDOA测量中，信号发出节点必须位于与基准测量节点具有恒定时间差的曲线上，此曲线的描述方程为：

（式3）这里（x i，y i，z i）和（x j，y j，z j）代表固定基准节点i点和j点的坐标，而（x,y,z）则代表被测量目标点的坐标。除了使用上述（式3）的非线性曲线函数计算以外，也可以使用一个线性化的泰勒数列创建一个迭代表达式来进行计算。

图2示意了一个在2维坐标体系中定义节点位置的方法，使用TDOA测量方法在3个测量点（A,B,C）中间得到2条曲线，其曲线的交叉点P即是目标点。

TDOA测量的传统计算方法是相关分析技术，应用一对信号接收点的交叉相关来估计目标位置的坐标。假设发出的信号为S（t），在i点接收到的信号是X i（t），假设信号是X i（t）被噪声N i（t）干扰，使其延迟了D i ，那么X i（t）＝S（t－D i）＋N i（t）。类似地，对于j节点，X j （t）＝S（t－D j）＋N j（t），在考虑到信号延迟后，在T时间段内信号测量的交叉相关函数为：

（式4）

TDOA测量通过对τ的估算来最大化信号到达时间差的范围，即，这种测量方式对被测量点的是否移动没有限制，但对时间的同步有严格的要求。通常使用频域处理技术来得到τ的值。除了上述介绍过的TDOA测量计算技术外，在802.11无线网定位测量中，还常采用TDOA的一种延迟测量技术，这种方法省略了传统测量方法的初始同步要求。

c) RSS (or Signal Attenuation) 测量方法

上述介绍的两种方法有一个共同的缺点，那就是需要视距环境（LOS）。在室内环境中，一

般比较难满足完全的视距条件，无线电信号会受到各种阻挡或干扰，信号到达的时间和角度会受到各种因素的影响，因此测量的精度会显著降低。一种替代方案是测量信号强度的衰减来计算目标节点的位置。如下图3所示，研究人员试图从理论和实验中建立对于信号发出节点与信号接收节点之间的信号强度差模型。

Fig. 3. Positioning based on RSS, where LS1, LS2, and LS3 denote the measured path loss.

在室内环境中，由于阻挡或信号经过多路径折射反射后的衰减，这个模型不总是能得到满意的定位精度结果，这个模型的有些参数需要根据使用现场的特殊环境经行调整。可以通过多点验证方法和预测量改进等方式来提高测量的精度。

d) RTOF测量方法

这种测量方法是对信号的往返时间进行测量，称为RTOF（Return Time of Flight）。与上述的TOA相比，RTOF对时间的同步要求不是很高，测量范围与TOA类似。这种测量非常类似一个雷达，被测量的目标节点收到基点发出的测量信号后，随即将信号返回，基点根据信号发出到返回的时间来估算目标点的位置。在这种测量方案中，基准测量点无法获得信号在中途被干扰延误的时间和接收点处理信号返回所需要的时间，这些可能造成一定的误差。如果这些时间延误与信号传输的总体时间相比较小时，误差将在可以接受的范围内。

Fig. 4. Positioning based on signal phase.

Fig. 5. Positioning based on AOA measurement.

然而，在距离较短的情况下，这种误差将非常显著，这时候可以采用改进的信号反射替代方案。用于TOA的计算方法可以直接用于对RTOF的计算。

e) 相位测量技术（Received Signal Phase Method）

相位测量技术利用信号相位（或相位差）来估算节点之间的距离，这种技术也被称为POA （phase of arrival）技术。如图4所示，测量基准点A-D放置在假想的房间的六面体中，假设所有的信号发出节点都使用频率为f的标准正弦波在0相位点发出信号，信号延迟是信号的波长函数：Si(t) = sin(2πft + φi)

φi = (2πfDi)/c

这里：i ∈(A,B,C,D)，c为光速。

在此基础上，我们可以使用TOA测量方法的技术或TDOA的测量方法来定位目标节点。

相位测量可以与TOA/TDOA或RSS组合使用来提高测量的精度，然而，相位测量也需要视距（LOS）信号传输路径，否则，误差将较大。

2) Angulation Techniques (AOA Estimation):

2）角度测量技术（AOA估算）

在AOA方法中，使用基准点或信标点为圆心引出放射线的交点来计算目标点的位置坐标，如图5所示。在AOA方法中，至少有2个已知基点（A和B）和两个已知的角度θ1, θ2，才能在二维空间中导出目标测量点P的位置。AOA测量的优点是使用的基点较少，在二维空间中，使用2个基点；三维空间中使用3个基点即可估算目标测量点的位置坐标。另外，这种方法也不需要时间同步信号。但它的缺点是测量设备比较笨重；另外，当目标点的位置向远处移动时，其测量精度将降低。AOA测量的精度多种因素的影响，包括信号阴影、多次反射、小孔绕射等影响。

（2）测量精度

B. Scene Analysis

RF-based scene analysis refers to the type of algorithms that

first collect features (fingerprints) of a scene and then estimate

the location of an object by matching online measurements with

the closest a priori location fingerprints. RSS-based location

fingerprinting is commonly used in scene analysis.

Location fingerprinting refers to techniques that match the

fingerprint of some characteristic of a signal that is location

dependent. There are two stages for location fingerprinting:

offline stage and online stage (or run-time stage). During the

offline stage, a site survey is performed in an environment. The

location coordinates/labels and respective signal strengths from nearby base stations/measuring units are collected. During the online stage, a location positioning technique uses the currently observed signal strengths and previously collected information

to figure out an estimated location. The main challenge to the techniques based on location fingerprinting is that the received signal strength could be affected by diffraction, reflection, and scattering in the propagation indoor environments.

There are at least five location fingerprinting-based positioning algorithms using pattern recognition technique so far: probabilistic methods, k-nearest-neighbor (k NN), neural networks,

support vector machine (SVM), and smallest M-vertex polygon (SMP).

2、的

室内定位系统毕业设计论文

本科毕业论文题目基于wifi的室内定位系统 XX 学生姓名 X 学号 电子信息工程 专业 X 班级 XX 指导教师 2012年4月

摘要 本文设计及实现了一个基于WiFi 射频信号强度指纹匹配的移动终端定位系统，并设计实现了一种基于权重值选择的定位算法。该算法为每个扫描到的AP 的RSSI 设定了选择区间，指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值，最后选取权重值最大者为待定位点的位置估计，如有相同权重值，则比较信号强度距离，取最小者，这种算法在一定程度上克服了RSSI 信号随机抖动对定位的影响，提高了定位的稳定性和精度。经实验测试，此系统在 4 米范围内具有良好的定位效果。可部署在展馆、校园、公园等公共场所，为客户提供定位导航服务。定位算法运行于服务端，客户端为配备WiFi 模块的Android手机。借助该定位系统，基于Android系统的移动终端可方便地查询自身位置，并获取各种基于位置服务。 关键词: 接收信号强度；无线室内定位；射频指纹；Android 操作系统

Abstract This paper designs and implements an indoor location system based on WiFi for mobile user with Android handset. A locating arithmetic based on Weight-Select is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then max-weighted location or the min-RSSI-distance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4-metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system. Key words:Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System 第一章绪论 (6) 1.1关于位置信息确定的意义及方法 (6)

定位技术

无线传感器网络定位技术综述 文章出处：发布时间：2011/07/22 | 3934 次阅读| 9次推荐| 0条留言 业界领先的TEMPO评估服务高分段能力，高性能贴片保险丝专为OEM设计师和工程师而设计的产品Samtec连接器完整 的信号来源每天新产品时刻新 体验完整的15A开关模式电源 摘要：首先介绍无线传感器网络定位技术的相关术语、评价标准等基本概念及定位算法的分类方法；重点从基于测距和非测距两个方面介绍无线传感器网络的主要定位方法，并研究和分析若干新型无线传感器网络定位方法，主要包括基于移动锚节点的定位算法、三维定位算法和智能定位算法。从实用性、应用环境、硬件条件、供能及安全隐私等方面出发总结当前无线传感器网络定位技术存在问题并给出可行的解决方案后，展望未来的研究前景与应用发展趋势。 1 引言 无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵监测及一些定位相关领域有广泛的应用前景。然而，无论是在军事侦察或地理环境监测，还是交通路况监测或医疗卫生中对病人的跟踪等应用场合，很多获取的监测信息需要附带相应的位置信息，否则，这些数据就是不确切的，甚至有时候会失去采集的意义，因此网络中传感器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发什么了什么事件”，从而实现对外部目标的定位和跟踪；其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。因此，必须采取一定的机制或算法来实现无线传感器网络中各节点的定位。 无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统（GPS）接收器，用以确定节点位置。但是，由于经济因素、节点能量制约和GPS 对于部署环境有一定要求等条件的限制，导致方案的可行性较差。因此，一般只有少量节点通过装载GPS 或通过预先部署在特定位置的方式获取自身坐标。另外，无线传感器网络的节点定位涉及很多方面的内容，包括定位精度、网络规模、锚节点密度、网络的容错性和鲁棒性以及功耗等，如何平衡各种关系对于无线传感器网络的定位问题非常具有挑战性。可以说无线传感器网络节点自身定位问题在很大程度上决定着其应用前景。因此，研究节点定位问题不仅必要，而且具有很重要的现实意义。 2 WSN 定位技术基本概念 2.1 定位方法的相关术语 1）锚节点（anchors）：也称为信标节点、灯塔节点等，可通过某种手段自主获取自身位置的节点； 2）普通节点（normal nodes）：也称为未知节点或待定位节点，预先不知道自身位置，需使用锚节点的位置信息并运用一定的算法得到估计位置的节点； 3）邻居节点（neighbor nodes）：传感器节点通信半径以内的其他节点； 4）跳数（hop count）：两节点间的跳段总数； 5）跳段距离（hop diSTance）：两节点之间的每一跳距离之和； 6）连通度（cONnectivity）：一个节点拥有的邻居节点的数目； 7）基础设施（infrastructure）：协助节点定位且已知自身位置的固定设备，如卫星基站、GPS 等。 2.2 定位方法的性能评价标准 无线传感器网络定位性能的评价标准主要分为7 种，下面分别进行介绍。

人员定位、无线通信系统工程施工方案

内蒙古伊泰塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统 施工方案 天地（）自动化股份有限公司 二〇一六年六月

确认签字 经内蒙古伊泰塔拉壕煤矿、天地（）自动化股份有限公司双方共同努力，在现场进行勘察的基础上，最终形成详细施工方案，其内容将作为“塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统”后续实施的依据之一。 建设单位： 签字： 日期： 承建单位： 签字： 日期：

目录 1 编制说明 (1) 2 编制依据 (1) 3 工程范围 (2) 3.1人员定位系统部分： (2) 3.1.1 设备安装位置 (2) 3.1.2 线缆敷设线路 (5) 3.1.3 取电方法 (6) 3.2无线通信系统部分 (6) 3.2.1 设备安装位置 (6) 3.2.2 线缆敷设线路 (8) 3.2.3 设备取电方法 (9) 4 施工方法 (9) 4.1井下设备安装方法 (9) 4.2设备接线方法 (10) 4.2.1 人员定位系统设备 (10) 4.2.2 无线通信系统设备 (10) 4.3缆线敷设实施方法 (10)

详细施工方案 1 编制说明 本方案是在现场勘察的基础上，经甲、乙双方共同共同商定的情况下制定的，用于规范塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统施工的依据。 2 编制依据 塔拉壕煤矿矿井相关设计图纸 《煤矿安全规程》2014版 《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》AQ 1048-2007 《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》AQ 6210-2007 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90 《爆炸性环境用防爆电器设备本质安全性电路和电气设备要求》 《MT/T899-1999 煤矿用信息传输装置通用技术条件》 《煤矿安全装备基本要求》 《软件开发规范》 《煤炭工业矿井设计规范》 《煤矿监控系统总体设计规范》 《煤矿监控系统中心站软件开发规范》 《计算机软件开发规范》GB 8566 《电子计算机房设计规范》 《煤炭工业信息化“十一五”发展规划》 《EIA/TIA 568工业标准及国际商务建筑布线标准》

(useful-定位)基于ZigBee无线传感器网络的室内定位系统设计

福建电脑 2010年第9期 基于ZigBee无线传感器网络的室内定位系统设计 江晓飞，王英俊，王武，蔡逢煌 （福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108） 【摘要】：研究设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的室内定位系统。该系统通过待定位点发射红外信号和超声波信号到达各个参考节点的时间差计算出待定位点到达参考点的距离，再通过三点定位法计算出待定位点的坐标信息。文章介绍了ZigBee技术，TDOA定位原理，设计了红外传感器、超声波传感器的发射、接收模块，主芯片hc9s12dg128外围接口电路，并完成了相关的软件设计。 【关键词】：ZigBee，无线传感器网络，TDOA,三点定位 0、引言 定位通常是指确定地球表面某种物体在某一参考坐标系中的位置，它能为导航提供信息。在无线传感器网络中，节点所采集到的数据，（如温度，湿度等）必须与测量坐标系内的位置结合，所采集的信息数据才有意义。在智能机器人研究中，定位为导航提供基础和保障。当今使用最广泛，也是最成熟的定位技术是全球定位系统（GPRS，Global Positioning System），它能在全球范围内全天候地进行定位，具有定位精度高，抗干扰能力强等特点[1]，但是它适用于无遮挡的室外环境，无法满足室内定位的需要。无线传感器网络融合了网络通信技术，微机电系统机技术和传感器技术，是当前国际上备受关注、由多学科交叉的一个新兴前沿热点领域[2]。它能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户.通过建立传感器网络，再将传感器信息发送至PC上位机计算处理可以得到传感器网络区域内的各种信息。 目前的定位算法从定位手段上分有两大类：基于测距算法（ranged-based）和非测距算法（range-free）。常用的测距方法包括RSSI（Received Signal Strength Indicator）法、TOA（Time of Arrival）法、TDOA（Time Difference On Arrival）法和AOA（Angle of Arrival）法。非测距的定位算法有DV-hop算法、DV-distance算法、APIT算法、Amorphous算法和质心算法[2],[3]。 本文研究基于ZigBee无线传感器网络的室内定位系统，采用红外传感器，超声传感器进行基于测距的TDOA算法.该系统结构简单，可拓展性强。 1、ZigBee技术简介 无线传感器网络一般由传感器子节点，终端节点，上位机构成。传感器节点在区域内取得各种信息并通过无线网络传给终端节点，终端节点接收子节点信息并传输给上位机，上位机接收终端节点信息处理显示给用户。无线网络节点间信息的传输通常使用ZigBee 技术。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，主要应用于段距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间，尤其适用于传感器。它具有以下特点：数据传输速率低、有效范围小、工作频段灵活、省电、时延短、可靠、成本低、网络容量大[4],[5]。2、TDOA定位原理。 不同的信号在空气中的传播速度不同，通过不同传播速度的信号到达的时间差可计算出两点之间的距离。本文使用红外和超声两种信号到达参考点的时间差进行测距。红外信号和超声信号同时从同一点发射，红外信号传播速度快，先到达已知点后开始计时，等超声信号到达已知点后停止计时，这段时间即是两种信号到达的时间差。设两个点之间的距离为s,红外信号传播速度为v1（光速）,到达已知点所需时间为t1，超声信号传播速度为v2（声速）,到达已知点所需时间为t2。两种信号到达同一个参考节点的时间差为t2-t1。 (1) (2) 由于光速为30公里每秒，实验测距范围小于10米，红外信号传播所需时间小于3*10E-8秒，且远小于超声信号传播的时间，在测量精度内可忽略所以(2)式可转化为 （3）3、红外、超声传感器原理 红外传感器包括了红外发射管和红外接收管。对红外发射管供电就会发射出不可见的红外光。红外接收管对一定频率的红外光敏感，当接收到一定频率的红外光时会引起其信号脚电压的变化。本文将红外接收管的信号脚的高低电平用于控制计时器的开始信号。 超声传感器包括超声波发射器T和超声波接收器R。给发射器T提供一定频率的驱动信号，就会向空气 221 *() s v t t ?? 基金项目：福州大学科研资助项目（2009-XQ-05） 13

无线定位技术

无线定位技术: 现在的社会，是一个没有隐私的社会，只要有设备和条件，别人想跟踪你的位置实在是太简单了，不管是你在大街上走还是在商场里逛，只要上面想，你的行踪都很难不被暴露。好比我们看大片，罪犯在这边打电话，FBI在那边定位，唧唧几声，就把你的大概方位确定了。千万别以为这是什么高深技术，我们天朝网警照样玩的转。而且，随着网络越来越向智能化和移动化发展，一些很有意思的应用都可能和将来的定位技术联系起来，在一定程度上影响我们的生活，比如twitter，Aardvark，包括一些很有前途的mobile game，等等。 Google Latitude一出后, 很多朋友都惊诧于无gps条件下其定位的准确性，也有不少人因此对通过wifi定位比较感兴趣。其实各式各样的无线通信技术都可以用来定位，由于通信距离的不同，有的可以用来室内定位，有的可以用来室外定位。 这里，我尝试着对一些逐渐在普及的定位技术做一些讲解，考虑到GPS的普及性， GPS定位原理和优缺点就在这里忽略了。其实无线定位的流程很简单，大概都遵从交换信号===>数据融合===>建模求解的步骤。下面就针对不同技术的不同重点，把这个过程分割介绍。 手机基站网络 通过基站网络的检测来进行户外定位是一个相对成本低, 成熟, 但是精度不高 的方法. 它的工作原理是这样的, 我们都知道, 手机要通信, 就需要通过蜂窝 网络和一个个基站交换数据，从而实现和别的手机的通信. 而考虑到双方通信的距离和现实中基站的放置密度，每一个手机都可能被覆盖于多个基站，如果能通过某种方法得到每个基站对于手机的检测数据，通过特定的data fusion技术，就可以大致估算初当前手机的位置。在这里，data fusion是最关键的技术，事实上也是下面会介绍的大多数其他定位技术的基础，所以花多点篇幅介绍一下。为了简化，我们只考虑二维平面情况，也就是说每个点都只有(x,y)值, 不考虑z平面。 以前常用的data fusion技术包括TOA — time of arrival data fusion, AOA — angle of arrival data fusion, 以及混合型技术. 假设下面这张图是一个分布示意图, 图中出现的几个基站（Base Station）都能和当前手机, 也就是MS（Mobile Station）所在位置通信.

一种基于WiFi的室内定位系统设计与实现

一种基于WiFi的室内定位系统设计与实现 雷地球, 罗海勇, 刘晓明 （中国科学院计算技术研究所, 普适计算研究中心, 北京 100190） 摘要:本文设计及实现了一个基于WiFi射频信号强度指纹匹配的移动终端定位系统，并设计实现了一种基于权重值选择的定位算法。该算法为每个扫描到的AP的RSSI设定了选择区间，指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值，最后选取权重值最大者为待定位点的位置估计，如有相同权重值，则比较信号强度距离，取最小者，这种算法在一定程度上克服了RSSI信号随机抖动对定位的影响，提高了定位的稳定性和精度。经实验测试，此系统在4米范围内具有良好的定位效果。可部署在展馆、校园、公园等公共场所，为客户提供定位导航服务。定位算法运行于服务端，客户端为配备WiFi模块的Android手机。借助该定位系统，基于Android系统的移动终端可方便地查询自身位置，并获取各种基于位置服务。 关键词:接收信号强度；无线室内定位；射频指纹；Android操作系统 Design and Implement an Indoor Location System based on WiFi Lei Diqiu, Luo Haiyong, Liu Xiaoming (Pervasive Computing Research Center, Institute of Computer Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China) Abstract: This paper designs and implements an indoor location system based on WiFi for mobile user with Android handset. A locating arithmetic based on Weight-Select is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then max-weighted location or the min-RSSI-distance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4-metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system. Key words: Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System 1.引言 位置信息在人们的日常生活中扮演着重要的作用。在郊外、展览馆、公园等陌生环境中，使用定位导航信息可为观众游览提供更便捷的服务；在仓储物流过程中，对物品进行实时定位跟踪将大大提高工作效率；在监狱环境中，及时准确地掌握相关人员的位置信息，有助于提高安全管理水平，简化监狱管理工作。 目前全球定位系统（GPS，Global Positioning System）是获取室外环境位置信息 基金资助：国家自然基金(60873244、60973310、60772070)、北京自然基金(4102059) 联系作者：雷地球，E-mail：leidiqiu@https://www.wendangku.net/doc/e05504592.html, 的最常用方式。近年来，随着无线移动通信技术的快速发展，GPS和蜂窝网络相结合的A-GPS（Assisted Global Positioning System）定位方式[1]在紧急救援和各种基于位置服务（LBS，Location-Based Services）中逐渐得到了应用。但由于卫星信号容易受到各种障碍物遮挡，GPS/APGS等卫星定位技术并不适用于室内或高楼林立的场合，目前无线室内定位技术迅速发展，已成为GPS的有力补充。 一般来讲，使用无线信号强度获取目标位置信息的过程，就是建立无线信号强度和位置信息稳定映射关系的过程。现有室内无线定位

无线定位技术

填空题 1.GSM的鉴权身份认证：IMSI 手机的IMSI 身份证，核心网络和手机上都有，进行比对。身份证必须有防伪机制才能保证它的安全使用。GSM系统的鉴权体制用户标识和密码 手机打电话或者上网之前，首先要向移动网络提供自己的用户标识和密码2.GSM基站广播内容 GSM广播频率校正信号、同步信号、基站的标识、空中接口的结构参数 3.位置更新的三种情况 手机开机，周期性更新上报，移动小区 4.GSM的采样频率是多少？为什么使用这个频率？ GSM手机釆样频率是8khz。 语音信号的频率通常在300～3400Hz之间,抽样频率应大等于两倍的抽样信号频率，才能不失真。 5.GSM900、GSM1800分别有多少个频点以及载频间隔是多少？ GSM900有124个频点，GSM1800有374个频点，载频间隔为200KHz 6.关于切换方式 硬切换，软切换”接力切换 7.MS,BTS,MSC,IMSI,HLR分别是什么意思 MS移动台 BTS基站收发信机 MSC移动交换中心 IMSI 国际移动用户识别 HLR 归属位置寄存器 8.无线通信和有线通信的区别 无线通信和有线通信的区别主要在于接口和信道，无线通信的接口是空中接口，信道是电磁波等，有线通信的接口是固定接口，信道是电线等有形信道。 9.无线通信信道编码的几种方式 10.语言编码和空中接口发送的速率 空中接口发送速率：22.8bit/s 11.列出几种纠错方法 0检错重发法，前项纠错发，反馈校正法。 12.信源编码和信道编码的目的 信源编码是以提高通信有效性为目的的编码。信道编码是以提高信息传输的可靠性为目的的编码。 13.列出几种调制方法 幅移键控，频移键控，相移键控 14.简述数据率和带宽的区别 数据率是数据能够进行通信的速率单位是bit/s，可以指调制速率；带宽指的是传输信号所占的带宽单位是Hz，值得是频谱宽度。 15.列出三种复用技术 时分复用，空分复用，频分复用 16.模数转换三过程 采样，量化，编码

无线通信与人员定位系统设计方案

六枝矿 无线通信及人员定位系统 设计方案 天地(常州) 自动化股份有限公司 煤科总院常州自动化研究院

目录 矿用无线通信及人员定位系统 (3) 1.1概述 (3) 1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介 (3) 1.1.2无线通信及人员定位简介 (4) 1.2 无线通信及人员定位系统介绍 (6) 1.2.1 系统各产品使用环境条件 (6) 1.2.2 系统组成及框图 (7) 1.3系统主要功能 (12) 1.3.1 调度功能 (12) 1.3.2 用户（手机终端）功能 (17) 1.3.3在线实时录音功能 (18) 1.3.4 其他功能 (18) 1.3.5 备用电源 (18) 1.3.6实时监测功能 (19) 1.3.7 查询功能 (20) 1.3.8 安全保障功能 (23) 1.3.9 统计考勤功能 (25) 1.3.10 信息联网功能 (27) 1.3.11系统运行状态提示（自诊断功能） (27) 1.3.12 操作权限及操作日志 (27) 1.4工作原理及主要技术参数 (28) 1.4.1 工作原理 (28) 1.4.2 主要技术参数 (28) 1.5技术方案设计 (30) 1.5.1 基站的无线信号覆盖设计 (30) 1.5.2 系统设备的设计规程 (34) 1.5.3 系统设备配置说明 (35)

矿用无线通信及人员定位系统 1.1概述 1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介 天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）专业从事煤矿安全生产监测监控、生产过程自动化和通信产品的研发、生产、销售和服务，是集科研开发、工程设计、加工制造、系统集成和工程安装、服务于一体的科技实体。 天地（常州）下设监控研究所、通信研究所、电气研究所、营销中心和产业中心、质保中心等部门。现有职工400余人，其中科研技术人员340多名，研究员及高级工程师61名，工程师78名，专业覆盖了有线通信、无线通信、计算机通信、计算机软件与网络技术、工业自动化、电子技术、测量仪表、传感技术、机械设计等煤矿自动化和通信所涉及的主要领域，专业配置齐全、合理。 天地（常州）为保证科研水平、产品质量，还建有监控、通信、光纤、传动、传感器和环境条件等实验室，从美国、德国等引进具有国际先进水平的设备，并于1998年通过了ISO 9001质量管理体系的认证，于2002年1月，通过GB/T9001－2000（idt ISO9001－2000）换版认证。 天地（常州）始终以煤矿自动化、通信为专业方向，在煤矿高新技术领域研制开发了全矿井综合自动化系统、矿井安全生产监测系统、矿井人员安全监测系统、矿井有线/无线通信系统、胶带运输监控系统、光纤工业电视系统以及矿用传感器等218项科研成果，其中33项获国家、省部级科技进步奖，并创下了数个国内第一：

详解无线传感器网络定位技术

详解无线传感器网络定位技术 引言 无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术在目标跟踪、入侵监测及一些定位相关领域有广泛的应用前景。然而，无论是在军事侦察或地理环境监测，还是交通路况监测或医疗卫生中对病人的跟踪等应用场合，很多获取的监测信息需要附带相应的位置信息，否则，这些数据就是不确切的，甚至有时候会失去采集的意义，因此网络中传感器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发什么了什么事件”，从而实现对外部目标的定位和跟踪；其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。因此，必须采取一定的机制或算法来实现无线传感器网络中各节点的定位。 无线传感器网络定位最简单的方法是为每个节点装载全球卫星定位系统（）接收器，用以确定节点位置。但是，由于经济因素、节点能量制约和对于部署环境有一定要求等条件的限制，导致方案的可行性较差。因此，一般只有少量节点通过装载或通过预先部署在特定位置的方式获取自身坐标。另外，无线传感器网络的节点定位涉及很多方面的内容，包括定位精度、网络规模、锚节点密度、网络的容错性和鲁棒性以及功耗等，如何平衡各种关系对于无线传感器网络的定位问题非常具有挑战性。可以说无线传感器网络节点自身定位问题在很大程度上决定着其应用前景。因此，研究节点定位问题不仅必要，而且具有很重要的现实意义。 定位技术基本概念 定位方法的相关术语 ）锚节点（）：也称为信标节点、灯塔节点等，可通过某种手段自主获取自身位置的节点； ）普通节点（）：也称为未知节点或待定位节点，预先不知道自身位置，需使用锚节点的位置信息并运用一定的算法得到估计位置的节点； ）邻居节点（）：传感器节点通信半径以内的其他节点； ）跳数（）：两节点间的跳段总数； ）跳段距离（）：两节点之间的每一跳距离之和； ）连通度（）：一个节点拥有的邻居节点的数目；

无线定位常用算法概述

无线定位算法综述 一无线传感网络与节点定位 1. 无线传感网络中的关键技术 无线传感器网络作为当今信息领域新的究热点，涉及多学科交叉的研究领域，涉及到非常多的关键技，主要包括：拓扑控制；网络协议；网络安全；时间同步；定位技术；数据融合；嵌入式操作系统；无线通信技术；跨层设计和应用层设计。2. 无线传感器网络节点定位机制 无线传感器网络节点定位问题可表述为：依靠有限的位置己知节点即信标节点(锚节点)，确定布设区中其它未知节点的位置，在传感器节点间建立起一定的空间关系的过程。无线定位机制一般由以下三个步骤组成： 第一步，对无线电信号的一个或几个电参量(振幅、频率、相位、传播时间) 进行测量，根据电波的传播特性把测量的电参量转换为距离、距离差及到达角度等，用来表示位置关系； 第二步，运用各种算法或技术来实现位置估计； 第三步，对估计值进行优化。 3. 节点间距离或角度的测量 在无线传感器网络中，节点间距离或角度的测量技术常用的有RSSI、TOA、TDOA和AOA等。 4. 计算节点位置的基本方法 (1) 三边测量法

(2) 三角测量法； (3) 极大似然估计法。 5. 无线传感器网络定位算法的性能评价

几个常用的评价标准：定位精度；规模；锚节点密度；节点密度；覆盖率；容错性和自适应性；功耗；代价。 6. 无线传感器网络定位技术分类 （1）物理定位与符号定位； （2）绝对定位与相对定位； （3）紧密耦合与松散耦合； （4）集中式计算与分布式计算； （5）基于测距技术的定位和无须测距技术的定位； （6）粗粒度与细粒度； （7）三角测量、场景分析和接近度定位。 二典型的自身定位系统与算法 到目前为止，WSN 自身定位系统和算法的研究大致经过了两个阶段。第1 阶段主要偏重于紧密耦合型和基于基础设施的定位系统。对于松散耦合型和无须基础设施的定位技术的关注和研究可以认为是自身定位系统和算法研究的第2 阶段。 1. Cricket定位系统 未知节点使用TDOA技术测量其与锚节点的距离，使用三边测量法提供物理定位。 2. RADAR系统 建立信号强度数据库，通过无线网络查询数据库，选择可能性最大的位置定位自身。 在三边测量定位方式下，未知节点根据RSSI计算与多个基站的距离，然后使用三边测量法定位， 3. AHLos系统 AHLos算法中定义了3 种定位方式——原子式、协作式和重复式最大似然估计定位(atom,collaborative和iterative multilateration)。

蜂窝无线定位技术的发展及应用

蜂窝无线定位技术的发展及应用 摘 要：本文首先介绍了移动通信系统中无线定位技术的应用，讨论了基于移动台和网络的两种无线定位方案，对几类常用的无线定位方法进行了分析，分别阐述了GSM和CDMA 两种蜂窝系统中无线定位的应用特点，最后提出了无线定位技术中有待进一步研究的课题。 关键词：蜂窝系统 无线定位 CDMA GSM 1 引言 无线定位在军事和民用技术中已获得了广泛应用。现有的定位和导航系统有：雷达，塔康，Loran C，VORTAC，JTIDS(联合战术信息分布系统)，GPS等。对地面移动用户的定位来说，这些技术中以GPS最为重要。近年来GPS发展很快，其单点定位精度达20～40m。但是把GPS功能集成到移动台上需全面更改设备和网络，增加成本；且用户同时持有移动电话和GPS手机很不方便，所以移动用户及设备生产商和网络运营商希望能直接由移动台实现定位。 直接利用移动台进行定位已研究多年，近年来，由于对移动台用户定位的需求增加，进一步推动了无线定位的研究。1996年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了E-911法规，要求2001年10月1日起蜂窝网络必须能对发出紧急呼叫的移动台提供精度在125m内、准确率达到67％的位置服务。1998年又提出了定位精度为400m、准确率不低于90%的服务要求。1999年FCC对定位精度提出新的要求：对基于网络定位的精度为100m、准确率达67% ，精度300m、 准确率达95%；对基于移动台的定位为精度50m、准确率67% ，精度150m、准确率95%。FCC 的规定大大推动了蜂窝无线定位技术的发展。在蜂窝系统中实现对移动台的定位除了满足E －911定位需求外，还具有以下重要用途： (1)基于移动台位置的灵活计费,可根据移动台所在不同位置采取不同的收费标准。 (2)智能交通系统(ITS)，ITS系统可以方便提供车辆及旅客位置、车辆调度、追踪等服务。 (3)优化网络与资源管理，精确监测移动台，使网络更好决定进行小区切换的最佳时刻。同时，根据其位置动态分配信道，提高频谱利用率，对网络资源进行有效管理。

基于无线局域网的实时定位系统解决方案

基于无线局域网的实时定位系统 解 决 方 案

目录 引言 (2) 1系统概述3 1.1工作原理 (3) 1.2系统组成 (4) 1.3系统网络拓扑结构 (4) 1.4定位系统的主要功能结构 (5) 1.4.1定位系统的主要功能 6 2解决方案7 2.1方案设计理念 (7) 2.1.1设计原则 7 2.1.2方案特点 8 2.2无线网络解决方案 (9) 2.2.1设备选型 9 2.2.2AP( Access Point)定位器 (9) 2.3定位解决方案 (11) 2.3.1定位标签 11 2.3.2定位点部署 12 2.3.3定位系统软件 12 2.3.4定位系统配置 13 3项目预算13 3.1设备清单 (13)

引言 随着生产制造业市场竞争和生产环境的日益复杂，对企业的生产制造提出了更高的要求，如何高效的管理生产过程中不断移动变化的工具、设备、车辆等资产和人员，成为改进生产流程，降低运行成本，提高企业的市场竞争力的关键所在。无线局域网实时定位系统，基于标准无线局域网，为企业提供了一套完备的资产、人员追踪管理解决方案。为企业建立起更为强大的信息链，对进料、WIP(在制品)、包装、运输（厂区内的运输）和仓储直到最后发送至供应链的下一环节，进行全方位和全程的可视化跟踪，使得在生产过程和存储运输（厂区内的运输）过程中对在制品的跟踪以及成品的质量追溯更为清晰有据，有助于企业降低产品缺陷率，缩短产品制造的周期，降低生产成本，提高生产效率，提升企业在市场上的综合竞争力。 无线局域网实时定位系统，基于现有无线局域网，无须重新搭建其他网络或设施即能快速部署安装，搭起企业可视化平台，在任何覆盖无线局域网的地方，能够随时跟踪监控各种资产或人员，并准确找寻到目标对象，实现对区域内所有资产和人员的实时定位和管理。为生产制造业带来了一套完备高效的资产、人员追踪管理解决方案。 1系统概述 无线局域网实时定位系统（Wi-Fi RTLS），在任何覆盖无线局域网的地方，能够实现对这个区域里面物品或人员的实时定位。系统最大的优势在于无论在室内还是室外，都能够随时跟踪各种移动物体或人员，并准确查找到目标对象。系统由Wi-Fi定位标签、无线局域网接入点（AP）和定位服务器组成。 1.1工作原理 系统工作原理如图1.1.1所示：

最详细的UWB定位技术介绍

最详细的U W B定位技 术介绍 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

超宽带（UWB）是一种无线技术，可以在短时间内以极低功率实现数据的高速传播。超宽带有很多独特的技术特性，是具有极强竞争优势的短距无线传输技术。但该技术在2002年之后才正式被大家关注，主要是该技术之前只能在军方使用，2002年2月，美国联邦通信委员会才正式批准可以用于民用。 UWB超宽带技术是一种无线载波通信技术，占有很宽的频谱范围，按照FCC的规定，从到之间的的带宽频率为UWB所使用的频率范围。并且数据传输是依靠纳秒级的非正弦波窄脉冲，适用于高速、近距离的无线个人通信。 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接人技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。 1）抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 、IEEE 和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。 2）传输速率高 超宽带数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s。有望高于蓝牙100倍，也可以高于IEEE 和。 3）带宽极宽 UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天。开辟了一种新的时域无线电资源。 4）消耗电能小 通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此，要消耗一定电能。而UWB不使用载波。只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能小。 5）保密性好

声音信息无线传输系统设计

摘要 关键词：声源定位；传感器阵列；无线数传；串行通信接口 声源定位就是利用声波的传输特性，来确定发声对象的空间位置的技术。被动声源定位一般采用声传感器阵列来探测声信号达到各阵元的时间差，由此推算出声源距坐标基点的距离和方向角。本文介绍了声源定位系统的工作原理、系统组成及传感器阵列与微机无线通信的实现，设计了传声器阵列模块（包括时延差计算系统）、无线传输模块及微机通信模块，并完成了相关的电路设计和连接。

ABSTRACT Keyword: Acoustic Emission Source Location；sensors’ array；wireless transmission；serial communications interface Acoustic Emission Source Location (AESL) is a technology which uses the transfer characteristic of sound wave to locate the space position of acoustic emission source. Passive AESL generally uses acoustic sensors’array to detect the time difference of acoustic signal arrive each array element, then calculate the distance and direction angle from acoustic emission source to origin of coordinates. In this paper, the author introduces the operational theory and the composition of AESL system, then realizing the communication between the acoustic sensors’array and the microcomputer. Acoustic sensors’array module (including the time difference computing system), wireless transmission module and microcomputer communication module are designed. The circuit designing and connecting have also been accomplished.

有源RFID定位系统设计

有源RFID定位系统设计 有源RFID定位系统设计 定位系统是指在有限的区域内，如企业内部、校园、港口、仓库等，对财产和人员进行定位和跟踪。随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，已成为一个新兴产业并成为21世纪最热门的研究领域之一。目前，常用的定位技术包括红外线、超声波、GPS、Wi－Pi等，但这些技术存在定位范围小、抗干扰能力差、定位精度低等缺陷。本文针对这些不足，设计并实现了有源REID定位系统，该系统很好驷弥补了这些缺陷，适用于更多的场合。 1、定位技术分析 红外线定位技术只适合于短距离传播，且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，所以该定位技术在定位范围和定位精确上有很大的局限性。 超声波传播定位技术虽然距离较远，但是受多径效应和非视距传播影响大，因此该定位技术对环境要求苛刻，且不适用于室内环境定位。 GPS定位技术是目前应用最为广泛的室外定位技术，它是⒛世纪70年代初美国用于军事目的开发的卫星导航定位系统，主要利用几颗卫星的测量数据计算移动用户位置，覆盖范围大，但是定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑物，因此该定位技术只适用于室外不适合室内定位。 Wi－Pi定位技术应用于小范围的室内或室外定位，成本较低。但无论是用于室内还是室外定位，Wi－Fi收发器都只能覆盖半径在90m以内的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能

耗也较高。 在分析了现有技术不足之后，在此基础上提出了以RFID技术为核心的定位技术。REID技术同现有定位技术相比，不但具有成本上的优势，而且REID定位技术对环境的要求和受到环境的影响都很小，且定位精度较高，传输范围大，同时还能从定位目标中读取有关该对象的大量信息。 2、系统构成 本文设计的有源REID定位系统由阅读器、标签、通信网络和后台服务器四个部分构成，。 图1系统构成 各个阅读器内部存储了自身的位置信息，并能通过无线射频的方式发送给进人该区域的标签。标签与阅读器之间通过射频通信可以测量出无线电传输的伪距，并据此计算出自身位置信息，然后上报至阅读器。通信网络则可以将阅读器收到的信息传输至后台服务器，同时后台服务器还可以通过该网络控制各个阅读器。 系统安装完成后，标签能够通过无线射频方式完成自身位置的确定，并且通过通信网络上传到后台服务器上。后台服务器收集标签信息，并提供标签位置的网络服务。3、硬件结构 本系统的标签和阅读器具有相同的硬件结构，系统设计分为以下部分：主控制器、无线射频收发及测距模块、天线、供电系统。系统原理框图。 图2系统原理图

蜂窝网络无线定位技术及应用

蜂窝网络无线定位技术及应用 一、前言 近年来，随着蜂窝移动通信技术的迅速发展，蜂窝无线定位技术越来越受到人们的重视。 这主要归因于政府的强制性要求和市场本身的驱动。FCC于1996年10月颁布了无线E9ll呼叫应急服务功能，其核心是要求所有移动通信网络必须分阶段的提供紧急呼叫用户的经纬度位置信息。针对E911定位需求的具体实施，各国主要大公司均就GSM、IS-95CDMA 以及第三代移动通信系统开始制定各自的定位实施方案。特别是 3GPP和3GPP2上对定位的要求更加具体化，这也是对蜂窝无线定位市场潜力的肯定。另一方面，移动通信用户对移动定位业务的需求日益迫切。蜂窝网络无线定位技术能够在移动台处于空闲状态或通话状态的情况卜获取其地理位置等信息，利用移动台的定位信息，运营商可以1hJ用户提供各种增值业务，如位置环境信息查询、紧急救援、智能交通、广告发布等等，同时还可以作为移动通信网络运行、维护和管理的辅助数据。到目前为止，基于蜂窝网络的无线定位技术的研究已经取得了很大的进展。可以预见在未来几年，基于蜂窝网络定位技术的移动业务将得以迅猛的发展。 二、蜂窝网络无线定位技术 利用移动蜂窝网络对移动台定位的方法主要有三类，(l)基于电波场强的定位技术；(2)基于电波到达入射角(AOA)的定位技术；(3)基于电波到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)的定位技术。 1．场强定位技术 电波场强定位技术根据移动台接收的信号强度与移动台至基站的距离成反比关系，通过测量接收信号的场强值和已知信道衰落模型及发射信号的场强值可以估算出收发信机之间的距离，由多个距离测量值(至少三个)可以估算移动台的位置。这一技术的关键在于如何建立一个能够准确的反映服务传播围的无线电波传播模型，这在实际应用中很难实现。除此之外，由于小区基站的扇形特性、天线有可能倾斜、无线系统的不断调整以及地理环境、车辆等因素都会对定位精度产生影响。由于移动通信环境中电波传播的复杂性，决定了这？技术在定位精度上的局限性，但是由于该技术比较简单易行、在对精度要求不是很高的情况下仍被采用。为了改善其性能，人们开始研究利用电波传播中的射线跟踪方法来逛一步提高定位的精度。 2．到达入射角的定位技术 电波到达入射角的定位技术利用基站的阵列天线来测出移动台来波信号的人射角、构成从基站到移动台的径向连线，即测位线，这两条连线的交点即为目标移动台的位置。由于两条直线只能相交于？点，这种方法不会产生定位模糊性。但是它需要在每个小区基站上放置4？12组的天线阵。这些天线阵？起工作，从而确定移动台发送信号相对于基站的角度。当有多个基站都发现了该信号源时，那么它们分别从基站引出射线，这些射线的交点就是移动台的位置。AOA的优点在于它仅需要两个基站参与便可实现移动台定位，同时不存在移动台位置的模糊性问题。但是该技术需要在现有的基站增加天线阵列，由此增加了大量的建设费用。与此同时，电波到达入射角估计会受到由多径和其它环境因素所引起的无线信号波阵面扭曲的影响，移动台距离基站较远时，基站定位角度的微小偏差也会导致定位距离的较大误差。 3．到达时间/到达时间差的定位技术 到达时间／到达时间差的定位技术是基于蜂窝网络的无线定位系统应用最广泛的一项技术。到达时间定位技术通过测量从目标移动台发出的信号以直线到达基站的时间，根据电磁波在空中的传播速度可以得到移动台与基站之间的距离。移动台即位于以基站为圆心，移动台到基站的电波传播距离为半径的圆上。通过多个基站进行上述测量计算，移动台的二维