TDOA定位技术及其误差分析
《基于TDOA的无人机无线定位算法研究》
《基于TDOA的无人机无线定位算法研究》篇一一、引言随着科技的进步和应用的不断扩展，无人机的使用在多个领域日益增长。
由于其在环境探测、航拍摄影、搜索和救援等任务中的优势，无人机的定位技术变得尤为重要。
无线定位技术作为无人机导航的核心技术之一，其精确性和效率直接影响到无人机的性能。
在众多无线定位算法中，基于到达时间差（TDOA）的定位算法因其高精度和良好的抗干扰性而备受关注。
本文将重点研究基于TDOA的无人机无线定位算法。
二、TDOA无线定位算法概述TDOA（Time Difference of Arrival）即到达时间差，是指同一信号由不同路径到达接收端的时间差。
基于TDOA的无线定位算法通过测量信号在不同路径上的到达时间差，结合信号传播速度，计算出信号源的位置。
该算法广泛应用于无线通信、雷达、声纳等领域。
三、基于TDOA的无人机无线定位算法研究1. 算法原理基于TDOA的无人机无线定位算法主要利用多个接收器接收来自同一信号源的信号，通过测量不同接收器接收到信号的时间差，结合信号传播速度，计算出信号源的位置。
该算法需要至少三个接收器，且接收器之间需要有良好的通信和同步机制。
2. 算法实现（1）信号接收与时间差测量：无人机搭载的接收器接收到来自信号源的信号后，通过内部计时器测量信号到达的时间。
同时，各个接收器之间通过通信网络共享时间信息。
（2）数据传输与处理：接收器将测量得到的时间差数据传输至无人机上的处理单元。
处理单元利用TDOA算法计算出信号源的位置。
（3）位置计算：处理单元根据测量的时间差和已知的信号传播速度，利用几何方法（如双曲线交点法）计算出信号源的位置。
3. 算法优化为提高基于TDOA的无人机无线定位算法的精度和效率，可以采取以下优化措施：（1）提高接收器的时钟精度和同步性能，减小时间测量误差；（2）采用多路径识别和滤波技术，降低环境干扰对定位精度的影响；（3）优化数据处理算法，提高计算速度和准确性；（4）结合其他定位技术，如惯性导航、视觉定位等，提高无人机在复杂环境下的定位性能。
基于TDOA的改进定位算法及精度分析
Ｄ ＯＩ ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — １ ４ ２ ３ ． ２ ０ １ ７ ． ２ ９ ． ０ ０ １
基于 Ｔ Ｄ ＯＡ的改进定位算 法及精度分析
在不 同误差 范围 内的定位精度 和不 同 目标数量的处理
时， 由于每个 目标 本应该进行初值 估计和迭代修 正 ， 但 原始 方法计算量 大会引起部分 目标 只做初值估计 不迭
代修 正 ， 甚至不处 理 的情况 ， 这 导致 了整体 目标定 位精 度低 和定 位实 时性低 的 问题 。为了解决 这两个 问题 ，
精度 。
关键词 ：
协同 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ定位 ； 批量 目标 ； 定位 实时 陛； 定位精 度
基金 ９ １ ３ ３ ８ １ ０ ７ ）
０ 引言
近年来 ， 由于无 源定位具有探 测范 围大 、 定 位精度
两 次 ｗＬ Ｓ计算 和迭 代计算 消耗 时 间太 多 。本文
军事 目标定 位 中运 用 很多 。Ｔ Ｄ Ｏ Ａ （ Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｏ ｆ
Ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ａ １ ） 定位 是利用多个测量 站接收辐射源信号 的时间
差来对辐射源进行定位－ － 。
值更新加权 矩阵 ， 利用 ＷＬ Ｓ算法迭代 出修正的 目标位
ＧＩ Ｉ
： ＋
＋ １ ＋
ｊ一．
２■
● ● ●
一
．
、 Ｉ ， 为 误 差 矢 ＝ Ｂ Ｑ Ｂ
阵， ， ： ， 表示 ｉ 测 量 站 位 （ ５ ）
基于蜂窝网无线定位技术TDOA的误差分析
1.3.1 基站个数的影响
和
分别表示信号的幅度和pn码的延时。载波信号解
调后得到基带信号，除去数据信息d(t)，得到pn信号：
要实现TDOA定位，需要至少三个基站。当移动台能 接收到更多基站的信号时，利用更多的信号估计位置，就 可以更精确地定位。
(11)
1.3.2 基站布局的影响
通
其中
∧
Φ
0
为直达信号的载波相位估计，pn信号分别与
34
基于蜂窝网无线定位技术TDOA的误差分析
1.2.2 码元跟踪误差 基于TDOA的定位法要求移动台从接收到的射频信号
中提取准确的TDOA估计值[4]。目前较常用的方法是采用 延时锁相环（DLL）进行精探测。
移动台接收机利用载波信号中的pn码一致性来测 距。先通过相关技术捕获pn码，获得直达信号的时延估计
苟举
通
男，四川广元人，研究生，重庆邮电大学无线定位与空间测量研究所，研究
信
方向为通信与信息系统。
热
点
0 前言*
TDOA是蜂窝网定位算法的一种，TDOA是通过检测 信号到达两个基站的传播时间差实现定位的，和TOA定 位需要测量到达的绝对时间来确定移动终端的位置相比， 降低了对基站时间同步的要求。测量得到移动台到两基站 的距离差，则移动终端位于以两基站为焦点的双曲线上。 当已知基站BS1和基站BS2与移动台之间的距离差R21＝R2－ R1，移动台必定位于以两基站为焦点，与两焦点的距离差 R21为实线的双曲线对上。当同时知道基站BS1和基站BS3与 移动台之间的距离差R31＝R3－R1时，可以得到另一组以两 基站BS1和BS3为焦点，与该两焦点的距离差恒为R31的以虚 线表示的双曲线对上。于是，两组双曲线的焦点代表移动 台的估计位置[1]，如图1所示。
tdoa方法
TDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）定位方法是一种无线信号定位技术，它通过测量信号到达不同接收器的时间差异来确定信号源的位置。
在实际应用中，例如在移动通信、雷达系统、无线电导航以及紧急呼叫系统的定位服务中，TDOA被广泛应用。
基本原理：1.接收时差测量：TDOA系统通常由三个或更多个接收站组成（对于二维定位至少需要三个接收站，三维定位则通常需要四个）。
当一个未知位置的发射源发出信号时，每个接收站会记录下接收到该信号的准确时间戳。
通过比较这些时间戳，可以计算出信号到达各个接收站的时间差（Δt_i）。
2.双曲线定位：每一对接收站之间的时间差对应着信号源到这两个接收站的距离差，这将在空间上形成一条双曲线。
不同的接收站对将产生不同的双曲线。
信号源的位置将是所有这些双曲线交点的地方。
3.数学建模与解算：通过构建适当的数学模型，如非线性方程组，可以求解这些双曲线的交点以得到信号源的精确坐标。
实际中，可能需要利用数值优化算法来处理噪声和误差的影响。
关键技术与挑战：•高精度时间同步：为了获得高精度的TDOA，接收站之间必须进行高度精确的时间同步，一般通过GPS或其他精密时间源实现。
•时差测量误差控制：时差测量的精度直接影响定位精度，每减少1纳秒的时间差误差大致对应0.3米的距离误差。
因此，接收机的硬件性能、信号处理算法以及环境因素（如多径效应、干扰等）都会影响最终定位精度。
•数据处理与算法：采用相关函数法、广义相关法、相位谱分析等手段提取信号到达时间信息，并结合GDOP（Geometric Dilution OfPrecision，几何精度因子）等指标评估定位质量。
•鲁棒性和实时性：确保算法在各种复杂环境下仍能稳定工作，且能在满足定位精度的同时提供实时定位结果。
应用优势：•不需要信号源配合发送特定信息，因此TDOA常用于被动定位，即无需知道信号源的身份或内容。
•在覆盖区域内无需信号源具备GPS接收能力，适用于无法安装GPS设备的情况。
基于TDOA室内定位算法的研究2500字
基于TDOA室内定位算法的研究2500字在通信领域中，定位是一个值得研究的方向，其中室内定位是一个新的热门研究方向。
在室内定位中，我们要考虑到各种误差对定位精度的影响，同时还要考虑到为了尽可能地减小误差对定位性能的影响使用的定位算法的复杂度。
定位最想要的结果就是用合适的复杂度尽可能小的定位算法得到定位精度尽可能高的定位结果。
在本文中，我们讨论TDOA的定位方法，同时研究基于TDOA的WLS算法、Chan算法和Taylor算法。
毕业室内定位；定位算法；TDOA；Chan算法；Taylor算法在室内定位领域中，室内定位算法是极为重要的，它关系到定位性能的优劣。
在研究室内定位时，对于误差，我们主要考虑系统误差和非视距（NLOS）误差，系统误差是由定位系统本身造成的，而非视距误差是由障碍物的遮挡造成的。
在进行各种定位算法时，需要克服这两种误差。
各种算法都有优缺点，不同的环境算法的选择不同，各种算法适用于不同的环境。
在室内定位的研究中，基于TDOA定位算法的种类更多一些，本文深入介绍有关TDOA 定位的一些定位算法。
1、TDOA定位在室内定位的过程中，我们利用几个基站BS得到MS的坐标估计值，最常见的方法就是直接测出BS到MS之间的时间，而后得出BS到MS之间的距离量，这就是我们通常所说的TOA定位，但此法需要各个BS和MS之间在时间上必须保持同步，不能有偏差，这就给定位带来一定的麻烦。
为了解决这一问题，提出利用距离差进行定位，这就是TDOA定位，TDOA定位只要保证各个基站保持时间同步就可以进行。
2、基于TDOA定位算法利用TDOA定位的算法有很多，下面我们介绍几种基于TDOA的定位算法。
2.1 WLS算法WLS定位算法是由LS法演进得来的，在室内定位的算法中，LS法是用得最为广泛的定位算法，LS算法不涉及到权重的问题。
但在实际应用中，WLS算法比LS算法用得更为广泛，由于WLS算法的定位精度要高于LS算法，故在很多算法中用到WLS算法。
TDOA基站定位算法详细介绍
TDOA基站定位算法详细介绍TDOA（Time Difference of Arrival）基站定位算法是一种利用信号到达时间差来确定目标位置的定位算法。
通过多个接收基站同时接收目标信号，并测量信号到达每个基站的时间差，通过差值计算可以估计目标位置。
下面将详细介绍TDOA基站定位算法的工作原理和算法流程。
TDOA基站定位算法的工作原理是基于时间差测量的。
首先，我们需要确定一个参考点作为参考基站，其他基站的位置相对于参考基站的位置进行测量。
当目标信号到达各个基站时，基站会将到达时间戳发送给一个中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）。
CPU根据接收到的时间戳来计算信号的到达时间差，然后通过这个时间差来推测目标的位置。
TDOA基站定位算法的核心思想是通过多个基站之间的信号到达时间差来确定目标位置。
根据波速的常数，我们可以将时间差转化为距离差。
通过计算目标信号到达每个基站的时间差，我们可以得出一组距离差。
根据这些距离差，我们可以构建一个多边形，其中目标位置位于这个多边形的交叉点。
1.确定参考基站和其他测量基站：在定位系统中选择一个基站作为参考基站，其他的基站相对于参考基站进行测量。
2.接收到目标信号：多个基站同时接收到目标信号。
3.计算时间差：各个基站将接收到目标信号的时间戳发送给CPU，CPU通过计算相对于参考基站的时间差来估计目标位置。
4.转换为距离差：根据波速的常数，将时间差转换为距离差。
5.构建多边形：根据距离差，将目标位置可能在的区域构建为一个多边形。
6.确定目标位置：通过求解多边形的交叉点，确定目标的最可能位置。
TDOA基站定位算法的优点是定位精度较高。
由于使用多个基站同时接收信号并计算时间差，相对于单个基站定位算法，TDOA算法能够提供更好的定位精度。
此外，TDOA算法不需要测量信号的功率信息，因此对于弱信号和噪声信号的处理也较为灵活。
然而，TDOA基站定位算法也存在一些限制。
基于虚拟时延的LOS／NLOS通用TDOA算法及测高误差修正
基于虚拟时延的LOS／NLOS通用TDOA算法及测高误差修正基于到达时间差（TDOA）的无线终端定位算法多数适用于视距（LOS）环境，其用于非视距（NLOS）环境下时定位精度不高。
而从TDOA的测量数据上区分LOS、NLOS环境非常困难，为此，提出一种适用既适用于LOS环境也适用于NLOS环境的TDOA算法：将多径效应等因素所致的时间误差合并成为虚拟延时，建立以终端坐标、虚拟延时因子为未知数的方程组。
通过迭代，解决方程组的欠定问题，估算出终端的坐标。
同时，虑及低仰角传输时电波折射对测高的影响，采用电波折射误差修正的简易模型，对测高进行修正。
测试数据比对表明：该算法定位精度较高。
标签：无线终端定位；TDOA；虚拟延时；电波折射误差修正；LOS；NLOS Abstract：Most of the wireless terminal location algorithms based on time difference of arrival （TDOA）are suitable for the line-of-sight （LOS）environment，but their accuracy is not high when they are used in the non-line-of-sight （NLOS）environment. However，it is very difficult to distinguish LOS from NLOS environment in terms of TDOA measurement data. Therefore，a TDOA algorithm suitable for both LOS and NLOS environment is proposed：The time error caused by multipath effect is combined into virtual delay. A set of equations with terminal coordinates and virtual delay factor as unknowns is established. Through iteration，the problem of underdetermined equations is solved，and the terminal coordinates are estimated. At the same time，considering the effect of radio wave refraction on altimetry when transmitted at low elevation angle，the simple model of radio wave refraction error correction is used to correct the height measurement. The comparison of test data shows that the algorithm has high positioning accuracy.Keywords：wireless terminal location；TDOA；virtual time delay；radio wave refraction error correction；LOS；NLOS引言基于到達时间差（TDOA）的经典定位算法很多，如：Y.T.Chan的ML算法[1]以及W.H.Foy的Taylor算法[2]。
tdoa定位原理
tdoa定位原理TDOA（Time Difference of Arrival）定位是一种基于测量信号到达不同时间的定位方法。
它广泛应用于无线通信领域，包括雷达、无线传感器网络和移动通信系统等。
TDOA定位的原理基于多个接收器（或基站）同时接收同一信号，并通过测量信号到达不同接收器的时间差来计算目标的位置。
在这个过程中，信号的传输速度可以近似为光速。
根据光速的快速传播，可以认为信号从发射源处向各个接收器传播的时间差与目标距离接收器的距离差是一致的。
首先，需要至少三个接收器（或基站）来进行TDOA定位。
这是因为由于接收器数量的限制，至少需要三个接收器来计算三个未知数，即目标在三维空间中的坐标。
接收器的位置必须预先知道，可以通过GPS或其他测量方法进行测量。
然后，在接收到信号后，每个接收器都会记录下信号到达的时间点。
为了保证测量的准确性，接收器之间的时间同步非常重要。
这可以通过采取同步措施（例如时间同步信号或GPS接收器）来实现。
接下来，通过测量信号到达不同接收器的时间差，可以计算出目标与接收器之间的距离差。
具体的计算方法是将时间差转换为距离差，然后结合接收器的位置信息，利用三角定位的原理来计算目标的位置。
这种计算方法可以通过使用超几何定位（Hyberbolic Localization）来实现。
超几何定位利用了双曲线的性质。
在二维空间中，双曲线是由到达两个接收器的信号所构成的。
由于到达时间差是已知的，通过绘制这些双曲线，可以找到目标所在的位置。
在三维空间中，类似的原理也适用，但需要将二维的双曲线扩展为三维的双曲面。
最后，通过使用多个接收器的测量结果，目标的准确位置可以通过求解多个方程组来计算。
这可以通过使用迭代算法（如非线性最小二乘法）来实现。
TDOA定位具有许多优点。
首先，它可以使用已有的无线通信基础设施来进行定位，无需额外的传感器或设备。
其次，由于TDOA定位只测量时间差，而不需要测量具体的信号强度，因此可以减少定位中的信号传播误差。
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３ ＴＤＯＡ定位原理
ＴＤＯＡ是一种基于网络的定位技术，其基本原理是测
５
万方数据
Ｖｉｌｉｉｉｉｉ：ｉ；？。’∥二二？ｉ，。／≯；一ｊ｛ｍ一（∥∥＃≯＃≯？＊一￡７粥７ｔ搿ｎ∥一≯，，ｊ一；＃∥搿７一：７７≯一，∥ｉ，∥Ｚ’｛ｆ ２｛Ｅｇ麓
ｉ批搿ｊ”彩畿搿ｒ∥’一烈一。，鬈＝搿彰础ｆ∥澎ｒ一一∥杯，ｊ囊缮∥织，ｃ‘∥一，，ｆ∥搿；，。二≈ｒ磬硝娥彩彩ｇ｝‘缪删鬈≠。鹭删尊够誊∥∥＿Ｉ｛城ＩＩ，≯，磐＇缴”：ｉｉ班！ｉ一１，１＇·ｉ一；？缮尊，：新×∥缮≠｛≯够∥势《一＃甥嬲，搿，
络环境中的平均ＮＬＯＳ误差达到５００～７００ ｍ【４】，Ｋｏｒｅａ
测量值调节到接近ＬＯＳ的测量值ｍ。另一种方法是降低非
Ｔｅｌｅｃｏｍ在ＪＳ一９５网络中的测量结果表明平均ＮＬＯＳ误
线性最小二乘法算法中ＮＬＯＳ测量值的权重，这种方法也
差达到５８９ ｍ１５］，此外平均ＮＬＯＳ误差有随ＭＳ与ＢＳ之间
需首先判断哪些基站得到的是ＮＬＯＳ测量值【８】。还有一种
ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）到达时问差定位技 术是根据不同基站接收到的同～移动终端信号在传输路径 上的时延差异实现终端定位。ＴＤＯＡ技术定位依赖于网络 参数的测量，因而不需要对终端做硬件上的改动，与其他移 动网络定位技术相比，有定位精度高，响应时问短，实现简 单等优点，因而ＴＤＯＡ已成为３ＧＰＰ中选用的定位技术之 一，预计在；降来的３Ｇ网络上将被广泛的采用÷
无线网络定位信息服务在我国还处于起步阶段，预计 在未来的两到三年里，无线网络的定位技术将成为位置信 息服务的主要组成部分，进一步推动位置服务的发展，由此 对人们的生活会产生深远的影响。在多数移动网络所在的 城市或恶劣城市环境中，ＭＳ和ＢＳ之间的电波通常难以实 现ＬＯＳ传播。ＮＬＯＳ问题是目前移动网络定位提高定位精 度必须解决的关键问题。近年来国际上针对ＮＬＯＳ问题开 展了广泛研究，目前已提出一些鉴别和抑制或消除ＮＬＯＳ 误差的方法，但对于消除ＴＤＯＡ测量值中的ＮＬＯＳ误差还 没有找到一种切实可行的有效方法。在今后的研究工作中， 寻找如何鉴别在ＴＤＯＡ测量值中是否存在ＮＬＯＳ误差的 更好更实用方法，以及如何在ＮＬＯＳ识别后进行更好的处
距离增大而线形增大的趋势１６］。因此，ＮＬＯＳ传播是影响
方法是对算法进行改进，利用在ＮＬＯＳ传播条件下距离测
圆 圆 囡 园
图３移动定位中的ＮＬＯＳ问题
量值总是大于实ＩｌｇｌＥ离这一特点在非线，Ｉｔ最４、－－－乘算法中 增加一约束项，从而提高定位精度【９】。如图３所示。
术则是在在时间检测阶段和位置解算两个阶段对多径造成 的误差进行抑制。如图４所示。
两个解（交点）中只有一个代表移动台的真实位置，故需要 一些先验知识（如小区半径等）来分辨出真实解，以消除位 置模糊（解模糊）。一些文献也将双曲线定位法称为基于电 波到达时间差（ＴＤＯＡ）的定位法，即ＴＤＯＡ定位法，它也是 目前在各种蜂窝网络中主要研究、采用的定位方法。
４ ＴＤＯＡ定位的误差分析
』（Ｖ∽啦’‘邶川’Ｉ讥０。订’‘邶卅’。’‘娟２１（１）
站之间给出一条双曲线，移动站一定处于该曲线之上［３１。当 同时有Ｎ个基站参与测距时（Ｎ≥３），由多个双曲线之间的 交汇区域就是对用户位置的估计。如图２所示。
整霪萎善豢誊器慧毒
图２ ＴＤＯＡ定位原理
基站ＢＳｌ和基站ＢＳ２与移动台之间的距离差可以通 过测量得出，即通过测量从两个基站同时发出的信号到达 目标移动终端的时间差ｔ。，来确定，或测量从移动台出发到 达两个基站的时间差ｔ。。显然，Ｒ。、＝Ｃｘｔ。，，其中，Ｃ为电磁 波在空气中传播速度。双曲线定位中移动台坐标（ｘＯ，ｙＯ）和 基站坐标（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，２，３）有如下关系：
置估计信息送往用户终端或者基于位置服务的其他业务平 台。因此，系统同时可定位的移动台的数目是有限的。
５ 结论
ｐｅｃｔｓ；Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ＬＣＳ）；Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｍａｎ—
ａｇｅｍｅｎｔ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３９ｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｓｐｅｃｓ
３ 周江．孙献璞。无线电定位技术在蜂窝通信系统中的应 用及实现．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｃ２１ｓｔ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｆｉｅｌｄ／ｄｅｓｉｇｎ／ａｒｔ／
形‘簟譬，俐埘７７甜７≯鲥“形∥∥∥７搿Ｈ‘∥龇，∥ｊ磁’｛彩：缎‘；碱捌≯，般，带ｊｊ职≠秽，ｊ≯≯。』艏，Ｚ’；嬲缴 ？，，，“＿｜
，
，ｏ，●ｏ，ｊ。？。’，●。ｎ ｏ’Ｋ：：＂，／ｈ ７，一Ｊ■，‘，＇，，＋：？，ｙ ｏ，。。ｒ＇ｉ‘‘１『Ｋ‘ｒ＿●’一，’一■／＾’■‘。７｛‘，，’。７，，Ｈ
ｒ—————１————————Ｔ
７——————ｒ———————Ｔ，
ｔ（Ｖ（ｘｏ－ｘ３）‘＋（ｔｏ—ｙ３）‘一Ｖ（ｘｏ—ｘ１）。＋（ｙＯ－ｙ１）。）。＝Ｒ，－２
方程式（１）两边同时求平方的缘故，解方程组后可以得 到两个解，分别对应于图２中两对双曲线的两个交点。由于
在蜂窝网络中对ＭＳ进行定位估计的实际应用中， ＴＤＯＡ定位性能往往受到ＧＤＯＰ，信道环境，ＴＤＯＡ测量值 精度等多种因素影响，ＴＤＯＡ定位中的误差消除已成为目 前定位技术研究的重点及难点。
如图１所示，是３ＧＰＰ规定的ＣＤＭＡ系统实现ＬＢＳ业 务的网络结构回。无线接入网侧的定位功能实体是ＬＭＵ （Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ，位置测量单元），主要进行 ＴＤＯＡ定位技术所需的到达时间差参数的测量，ＬＭＵ可以 单独设置或置于基站内。核心网侧的定位功能实体主要有 ＰＤＥ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｅｎｔｉｔｙ，位置确定单元），主要 功能是根据ＬＭＵ取得的测量参数采用相应算法进行位置 解算。ＭＰＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，手机定位中心），主要作 为ＬＢＳ服务器它与ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ相连。ＬＢＳ Ｃｌｉｅｎｔ指发出查 询某一目标移动台ＭＳ位置请求的用户，它可以是移动台 ＭＳ本身、网络中的管理系统或陆地移动通信网络（ＰＬＭＮ） 之外的用户。ＬＢＳ—Ｃｌｉｅｎｔ可以通过互联网等方式接入到 ＭＰＣ，提出带有精度和响应时间要求的定位请求。系统要 求其他核心网网元ＨＬＲ、ＭＳＣ／ＭＳＣ Ｓｅｒｖｅｒ需要具有支持 位置业务的能力。
个ＢＳ之间实现ＬＯＳ传播通常是很困难的：即使在无多径
种是通过ＴＤＯＡ测量值的标准差对ＬＯＳ和ＮＬＯＳ传播进
和采用了高精度定时技术的情况下，ＮＬＯＳ传播也会引起
行区别，ＮＬＯＳ传播的测距标准差比ＬＯＳ传播高的多，利
ＴＤＯＡ测量误差。Ｎｏｋｉａ的现场测试结果表明，在ＧＳＭ网
用测距误差统计的先验信息就可将一段时间内的ＮＬＯＳ
４．３ ＧＤＯＰ对定位的影响
采用距离测量的定位系统的准确率在很大程度上取决 于基站和待定位ＭＳ之间的几何位置关系，衡量几何位置 对定位准确率影响的度量称为为几何精度因子ＧＤＯＰ （Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）。ＧＤＯＰ定义为定位误 差ＲＭＳＥ与测距误差ＲＭＳＥ的比率。手机在定位过程中常 常会收到不止三个基站的信号，利用ＧＤＯＰ值来选择最适 当的基站来定位，可以提高定位性能。通常来讲，ＧＤＯＰ值 越小其可能引起的误差就越小。
２００３／ｄ０４２３—１７．ｈｔｍ ４ Ｓ．Ｓ．Ｗｏｏ．ｅｔ．ａ１．．Ｔｈｅ ＮＬＯＳ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｐｏｓｉ－
ｔｉｏｎ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ＩＳ－９５ ＣＤＭＡ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＥＥＥ ＶＴＣ，
２０００，ＰＰ．２５５６—２５６０
５ Ｓｉｌｖｅｎｔｏｉｎｅｎ ａｎｄ Ｔ．Ｒａｎｔａｌａｉｎｅｎ，Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｅｍｅｒｇｅｎ—
Ｂｕｒｅａｕｓ／Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／
需要将参与定位的基站的特征测量值传送回一个中心定位
２ ３ＧＰＰ ＴＳ ５２．０７ １：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；
基站来进行位置估算，最终还要占用空中接口的资源将位
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｓ—
》关键词ＴＤＯＡ ＬＢＳ误差 国
鲴
圜
杨路英
园
贵州省电信有限公司业务支撑中心
１ 引言
２ ＴＤＯＡ定位体系结构
随着移动通信的迅速发展，移动电话用户急剧增加，移 动电话用户的安全问题逐渐突出。相当多的移动电话用户 在通话时并不知道自己所在的地理位置，这就要求移动通 信网络必须通过某种技术自动确定移动台所在的地理位 置，以便公共安全部门能紧急处理移动电话用户所需的各 种紧急服务。为快速准确地解决社会治安、紧急救援等突发 事件，１９９６年美国联邦通信委员会（ＦＣＣ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍ— ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）颁布了Ｅ一９１ １法规…，要求２００１ 年１０月１日起移动通信网络必须能对发出紧急呼叫的移 动台提供精度在１２５ ｍ内的定位服务，而且满足此定位精 度的概率应不低于６７％。
缓∥｛４戮２：ｉｉ缪，ｏｊ；７：：爱，∥：，７缓∥∥篱７，，象“；；，？缪／一彩＇／”缀ｏ？’缓，…缓’“ｊ：鹱＇≯弱■ｌ（戮■∥缪“，荔ｍ‘≯§锄，髫。，ｆ７黪’■移７，，ｊ’ｊＨ蓦—ｉ荔‘：缀７，，荔，‘ｊｉ雾ｎｏＺｚ荔７：（｛，荔班‘％；，荔｝，
图１ ＴＤＯＡ定位技术体系
量不同基站接收到同一移动站的定位信号的时间差 （ＴＤＯＡ），并由此计算出移动站到不同基站的距离差。移动 站到任何一个基站和服务基站的距离差ｄ可以在两个基
图４移动定位中的多径传播问题
Ｐｏｗｅｒ Ｕｐ方法，改进软切换方式，利用抗远近效应延时估
计器与多用户检测器等。
参考文献