基于WLAN移动终端的无线定位技术

Ｏｉｄｅ　ＪＪ舢ｆＪ　ｎｅｔ１１，ｏｒｋ矗，＇ｍ￣ｓｍｉｓｓｉｏ．厂＿＿］　～　一………～——　—————　——　—　．——　——　：＝■－　文章编号：１００２—８６９２（２００６）１０—００７３－０４　基于ＷＬＡＮ移动终端的　无线定位技术术　王　珂　，张　元　（１．郑州大学信息工程学院，河南郑州４５００５２；２．河南工业大学，河南郑州４５ｏ０５２）　・论文・　【摘　要】介绍了ＷＬＡＮ的技术特点和基于ＷＬＡＮ移动终端的无线定位技术的原理，提出在ＷＬＡＮ中使用ＴＤＯＡ定位的Ｃｈａｎ算　法对移动终端进行位置估计，再使用残差加权方法进行非视距（ＮＩ　０Ｓ）误差抑制，提出了新的定位残差定义方式，通过仿真证明了　按该方式进行残差加权，在多个ＮＬＯＳ误差时具有较好的整体抑制效果，并提供采用“平均定位精度提高百分率”（ＡＬＡＥＰ）来评定　残差加权方法抑制ＮＬＯＳ误差的平均性能。　【关键词】无线局域网；无线定位；Ｃｈａｎ算法；抑制ＮＬＯＳ；残差加权；平均定位精度提高百分率　【中图分类号】ＴＮ９２９．５　【文献标识码】Ａ　Ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＷＬＡＮ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ　ＷＡＮＧ　Ｋｅ　，ＺＨＡＮＧ　Ｙｕａｎ　（　．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎ￣ｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５００５２，Ｃｈｉｎａ，　２．Ｈｅｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎ￣ｚｈｏｕ　４５００５２，Ｃｈｉａｎ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】　，ｒｈｉｓ　ｔｈｅｓｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ＷＬＡＮ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＷＬＡＮ　ｍｏｂｉｌｅ　ｔｅｒｍｉｎａ１．　Ｕｓｉｎｇ　Ｃｈａｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ＴＤＯＡ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ＷＬＡＮ　ｔｏ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｏｂｉｌｅ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　，ｒｈｅｎ　Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅｓｔｒａｉｎ　ＮＬＯＳ　ｅｒｒｏｒ．Ａ　ｎｅｗ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｃａ—　ｔｉｏｎ　ｒｅｓｉｄｕｅ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｉｓ　ｎｅｗ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｗｅｉｇｈｔ—　ｉｎｇ，ｉｔ　ｈａｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｇｏｏｄ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ＮＬＯＳ　ｅｒｒｏ￣．Ｔｈｅ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ａｃｃｕｒａｃｙ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　（ＡＬＡＥＰ）ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ａｓｓｅｓｓ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ　ＮＬＯＳ　ｅｒｒｏｒ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】ＷＬＡＮ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｌｏｃａｔｉｏｎ；Ｃｈａｎ　ａｌｇｏｉｒｔｈｍ；ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ　ＮＬＯＳ；ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ；ＡＬＡＥＰ　１　引言　２　ＷＬＡＮ的技术特点　无线定位是通过测量无线电波从发射机到接收机的　无线定位技术通常可分为基于通信网络和基于移动　信号传输时间（ＴＯＡ）、信号传输时间差分（ＴＤＯＡ）或测定　终端的两种方案。基于通信网络的方案需要在网络中专　信号到达角度（ＡＯＡ）、信号到达强度（ＳＳＯＡ）来确定移动　门设置移动定位中心（ＭＬＣ），而至今在ＷＩＡＮ中尚缺乏　终端位置的技术。１９９６年美国联邦通信委员会颁布了　这方面的技术标准。目前ＷＬＡＮ中主要开展的仍是基于　Ｅ一９１１定位要求，迅速掀起了基于移动通信系统的无线　移动终端的无线定位方案。ＩＥＥＥ８０２．１ｌｂ以其价格低廉、　定位技术的研究热潮，３ＧＰＰ已将无线定位确定为３Ｇ必　覆盖性好等诸多优点占据着主要市场份额，是一种具有　须支持的业务之一。近年来随着无线局域网（ＷＬＡＮ）的　代表性的ＷＩＡＮ标准。ＷＩＡＮ基本业务组（ＢＳＳ）有两种　兴起，支持ＷＬＡＮ的移动终端的普及，以及其作为宽带　基本组网方式：分布对等式和基础结构集中式。前者又称　接人方案与３Ｇ互补融合的发展趋势，基于ＷＬＡＮ的无　自组织网络（Ａｄ—Ｈｏｃ）；后者则类似于蜂窝网结构，无线　线定位技术也引起国内外学者的广泛关注。基于ＷＩＡＮ　接人点（ＡＰ）起到了与基站相似的作用，其组网方式在　的无线定位目前主要采用信号强度地图法，但实现、维护　ＷＩＡＮ中更为常见。综上所述，本文所研究的即为在集中　复杂，成本高。日立开发了使用ＴＤＯＡ方法的ＷＬＡＮ无　式网络结构中以ＩＥＥＥ８０２．１ｌｂ为标准的基于移动终端　线定位系统ｆｌ】，但实际应用中此法的定位精度势必会受　（ＭＳ）的无线定位方案。在ＷＬＡＮ中进行无线定位首先需　非视距（ＮＬＯＳ）误差的影响而显著下降　。本文借鉴蜂窝　要对每个ＡＰ加装ＧＰＳ定位授时模块，使每个ＡＰ都有　网无线定位的研究成果，重点解决在ＮＬＯＳ环境下如何　明确的位置坐标和同步时钟。在此基础上，使用文献［３］　使用ＴＤＯＡ方法实现较高精度的ＷＩＡＮ无线定位。　提出的方法：在ＩＥＥＥ８０２．１　ｌｂ中设定一种定位请求帧使　河南省杰出人才创新基金项目资助（０２２ｌ０ｏ０２０ｏ）　７３　维普资讯 http://www.cqvip.com

ＭＳ获得各个ＡＰ的　＾｝＾抓　ＭＳ刽符个ＡＰ的ｒｒ０Ａ测　４　残差加权方法　１、ｊ　法一　量值，然后直接汁算｜ｒ０Ａ蓐　【！Ｉｊｌ】Ｊ‘得剑ＴＩ）ＯＡ测城值，　定位估计的计算在ＭＳ　Ｉｆｌ　成　文献【６¨ｔ提Ⅲ，按Ｒｗｇｈ对ＡＩ】，对应的ＴＯＡ测量值　进行组合，其巾受ＮＬＯＳ影响较小的组合解出的定位结　果的定位残筹通常较小，冈此在满足定位精度要求时可　以只选择定位残差小的定位结果参与加权。本方法从式　（３）构成的Ｍ一１个方程　ｔ　任取两个，则共有Ⅳ＝　。种组　３定位算法分析　在ＷＩＡＮ中采用　Ｉ＇ＤＯＡ方法对ＭＳ进行定位估计　时，一旦取得某个ＴＤＯＡ测垃值，就可以得到ＭＳ到两个　ＡＰ之间的距离差，多个ＴＤＯＡ测量值就呵以构成一组关　于ＭＳ位置的双曲线方程组，求解该双曲线方程组就可　得到ＭＳ的估计位置。ｃ殳（　，ｙ）为ＭＳ的待估计位置；（　，　Ｙ．）为第ｉ个ＡＰ的　；ＭＳ和第ｉ个ＡＰ之间　ｒＯＡ　测量值对应的距离为ｒｌ＿则有　’　’　，　’　’　‘＝（　吨）＋（Ｙ　－ｙ）＝Ｋｉ－２Ｘ，ｘ一２Ｙｙ＋ｘ　＋　（１）　’　，　式中Ｋ；Ｘ　＋Ｙ　令ｒ　．表示ＭＳ￣—ｌｊ　ＡＰ　和ＡＰ　（服务ＡＰ）的距离差，则　ｒＩ．１＝ｃｄＩ．１＝Ｆｉ－　ｌ＝　厂——————　——————　厂——一———　————一———Ｉ＿　、／（　吨）‘＋（ｙ　－ｙ）‘一Ｖ　Ｊ‘＋（ｙ　－ｙ）‘　（２）　式中：Ｃ为电波传播速度；ｄ　为ＭＳ与ＡＰ　和ＭＳ与ＡＰ　的　ＴＯＡ测量值的差值即ＴＤＯＡ测量值。　为求解该非线性方程组先进行线性化处理，可得　ｒｉ１　ｒ１＿＾　一２Ｘ【ｌｌ　一２ｙｌ＿】　Ｋ１　（３）　．１＋２ｒｉ．式中：　－Ｘｌ；Ｙ【ｌＩ＝　ｉ－Ｙｌ，ｉ＝２，３，…，　。　将　，Ｙ，ｒ　视为未知数，则式（３）成为线性方程组，当　≥３时，便可以求解出ＭＳ的坐标位置。　定位方法的核心是其所采用的定位算法，而在蜂窝　网无线定位已有的诸多算法中，Ｃｈａｎ算法　Ｉ是一种性能　较好的非递归的双曲线方程组解法，该算法采用了两步　最大似然估计（ＭＬ），其优点足计算量小，能得到明确的　表达式解，在ＴＤＯＡ测鲢误差服从零均值高斯分布时其　解能达到ＣＲＬＢ。但这一要求通常只彳『在ＭＳ和ＡＰ之间　的电波能视距（ＬＯＳ）传播时　才能满足，住实际环境【ｆｌ通　常受非视距（ＮＬＯＳ）影响，Ｃｈａｎ算法的定位精度会明　下降。ＮＬＯＳ误差已成为影响无线定位一　能的决定性因　素，如何对其进行有效抑制是实际应用叶ｌ的难点。引‘埘　Ｃｈａｎ算法进行ＮＬＯＳ误筹抑制：文献【２１提出的方法需要　信道的统计模型和先验信息，但Ｅ１前在ＷＬＡＮ中还缺乏　这方面的先期研究；文献【５］提｝【ｌ的方法属于迭代算法，　复杂度高，实时性差，小适合在ＭＳ中使用；文献［６】ｑ　，　Ｃｈｅｒｔ提出了利用定位残差对定位结果进行加杈，以抑制　ＮＬＯＳ误差，提高定位精度的残差加丰义算法（Ｒｗｇｈ），该算　法的优点是不需要事先识别哪些基站是ＮＬＯＳ，｝｛．小需　要知道ＬＯＳ—ＮＬＯＳ信道的统计模型和先验信息，很适合　在基于ＷＬＡＮ移动终端的无线定位方案巾使用。　７４　电视投　ｏｏ６年第１０期（总第２９４期）　合。为降低原算法的计算复杂性，本方法将文献【６】中的　Ｉ　Ｓ位置估计算法替换为Ｃｈａｎ算法在３基站时的算法，　ｒ叮对每种组合求解　ＭＳ的定位结果。通过仿真观察，发　现由这些　合求解出的定位结果的定位残差通常较小，　所以对于这Ⅳ个定位的｜｝｜间结果可以采用残差加权方　法抑制ＮＬＯＳ误差。　假定ＴＯＡ测量值数目在３个以上即Ｍ＞３，本方法可　分为以下儿个步骤：　（１）在ＡＰ，的　—１个相邻ＡＰ提供的Ｍ一１个ＴＯＡ　测量值中任取两个，则共构成Ⅳ种不同的ＴＯＡ测量值组　合Ⅳ＝　，每种组合的ＡＰ索引集为｛５　Ｉｋ＝ｌ，２，…，／ｖ）。　（２）将每种ＴＯＡ测量值组合代入式（３）即构成一个　程组，对Ⅳ种组合构成的Ⅳ个方程组分别采用Ｃｈａｎ　算法在３基站时的算法进行定位估计，得到ＭＳ位置矢　缱Ｘ的中问结果为　＝．ｄｒｇ　ｎ尺　（　，Ｓ　）。对应的定位残差　定义为　（毫　）＝　；Ｖ　。对于Ｔ。Ａ测鸷值有　Ｒ　（毫，Ｓ　）＝∑　毫．．．　）］ｎ　ｉ∈Ｓ‘　：式中：ｒ，为ＭＳ和第ｉ个ＡＰ之问ＴＯＡ对应的距离测量值；　表示ＭＳ的位　坐标；　为ＴＯＡ组合ｓ　产生的　的估　计值；　，为第ｉ个ＡＰ的位置坐标。　（３）埘第＿二步中的～个定位的中问结果按下式进　行加权，得到ＭＳ的最终估汁位黄　（４）　然，　法一也是Ｒｗｇｈ的一种变形算法。　Ｒｗｇｈ及其变形算法在ＴＯＡ测量值含ＮＬＯＳ误差的　ＡＰ数日增多时性能较低，但在实际环境中多个ＮＬＯＳ误　差是普遍存　的，迫匕Ｕ需要对其进行有效抑制。本文提出　一种基于ＴＯＡ测量值的新的定位残差定义方式，即方法　二，其数学表达式更简洁、物理意义更清晰，通过仿真证　叫按这种新定义进行残差加权，对多个ＮＬＯＳ误差具有　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｉｌｉｄｅ　ｂａ，ｄ　ｎｅｌｕ’ａｒｋ＆ＩＪ　朋舢　ｊ１．ＪＪ广＿＿］　－－一…　～　……一“—————　———　—　．　＝　■■■●‘＿＝一　比Ｒｗｇｈ及其变形算法更好的整体抑制效果。　２）方法二　近，通常可为视距。假定测得Ａ尸的ＴＯＡ对应的距离测量　ｆ１　ｎ　值为ｒ　＝ｒ　＋饥　＋Ⅳ　；其中：ｒｉ　为真实距离；ｒｔ　为零均值；标准　箍为１０ｎｓ（对应距离为３　１１１）的高斯『ｌ１噪卢；Ｎ．为ＮＩ｜０Ｓ　误差值。用Ｍａｔｌａｂ７．０实现算法，ＲＭＳＥ山１　０００次独市估　按方法一可得到定位的中问结果Ｘ　，ｋ＝ｌ，２，…，Ⅳ；　再将方法一的定位残差定义中的Ｒ　ｅ　，Ｓ　）改写为　Ｒ　（　，Ｓ　）１：∑ｌｒｆ一（　）Ｉ；其余同方法一；然后按式　ｉ　ＥＳ　计的ＭＳＥ的平均值得到。仿真性能如Ｉ刳１～３所示。图ｒ１ｔ：　４个ＡＰ含３个ＮＬＯＳ是指Ａ　保持ＮＩ　ＯＳ误差值为１０　１１１，ＡＰ　保持ＮＬ０Ｓ误差值为２０　１１１，考虑到距离ＭＳ较远　的ＡＰ发生ＮＬＯＳ的情况可能会比较复杂，所以ＡＰ　的　ＮＬＯＳ误差值从１０１１１到５０１１１依次变化，ＮＩ　ＯＳ　差值为　（４）进行加权，得到ＭＳ的最终估计位置。　５　算法性能仿真　目前ＷＬＡＮ主要是为酒店、机场等“热点”地区提　Ｏ时表示所有ＡＰ均为视距；４个ＡＰ含２个ＮＬＯＳ是指　供宽带接人服务，在典型室内环境下ＷＬＡＮ传输距离一　Ａ　和Ａ　Ｐ４为ＮＬＯＳ，ＡＰ　和Ａ　Ｐ４的ＮＬＯＳ误差取值方式同　般不超过１５０　１１１，再考虑到漫游需要ＢＳＳ小区间有一定　上；４个ＡＰ含１个ＮＬＯＳ是指Ａ　为ＮＩ　ＯＳ，ＡＰ　的ＮＬＯＳ　的重叠覆盖，所以本文选取小区半径为１３８．５７　ｍ。假设　ＭＳ能收到来自４个ＡＰ的信号（即Ｍ＝４），小区布局为典　误差取值方式同上；４个ＡＰ均为ＬＯＳ是指ＡＰ全为视　型的正六边形，ＭＳ的坐标为（１８０，２０７．８５），ＡＰ的坐标为　距。以上情况均采用Ｃｈａｎ算法在４基站时的算法。Ｒｗｇｈ　ＡＰ。（２４０，２０７．８５），ＡＰ　（０，２０７．８５），ＡＰ　（１２０，４１５．６９），　代表按照文献【６】中的Ｒｗｇｈ进行ＴＯＡ测量值组合，并将　Ｌｓ位置估计算法替换为Ｃｈａｎ算法，分别抑制含１．２．３　Ａ　（１２０，０）。平均ＮＬＯＳ误差有随ＭＳ与基站之间的距　个ＮＬＯＳ误差的定位结果，其中的ＮＬＯＳ误差情况同上。　离增大而线性增大的趋势，由于ＷＬＡＮ的小区半径比较　方法一、方法二代表本文４中按各自方法进行残差加权，　小，并参考蜂窝网中平均ＮＩ　ＯＳ误差的水平，本文选取　分别抑制含１，２，３个ＮＬＯＳ误差的定位结果，其中的　ＮＬＯＳ误差的范围为０－５０　１１１，服务ＡＰ与ＭＳ的距离很　ＮＬＯＳ误差情况同上。　图１　含１个ＮＬＯＳ的几种残差　图２含２个ＮＬＯＳ的几种残差　图３含３个ＮＬＯＳ的几种残差　抑制Ｃｈａｎ算法性能比较　抑制Ｃｈａｎ算法性能比较　抑制Ｃｈａｎ算法性能比较　６定位精度的评定　ＡＬＡＥＰ＝＿１×　从仿真可看出．发生ＮＬＯＳ的ＡＰ数目不同时，不同　盟—————　　雨　疆　一一窟焦鲢……一…　　残差加权方法所表现出的抑制ＮＬＯＳ误差的性能是有差　异的。例如，方法一抑制含１个ＮＬＯＳ的性能就优于方法　式中：Ⅳ为不同ＮＬＯＳ误差取值情况的个数。　二，但方法一抑制含２个和含３个ＮＬＯＳ的性能却明显　显然，ＡＬＡ　代表的是经过残差加权这类方法抑制　劣于方法二。这是因为文献【６】中提出的残差加权方法是　ＮＬＯＳ误差后的定位精度相对于原定位算法（本文中是　从观察中总结得到的，没有从数学理论上证明残差加权　Ｃｈａｎ算法在４基站时的算法）的定位精度，在各种ＮＬＯＳ　具有最优性。在不同的ＮＴ　ＯＳ情况下，通过仿真观察，发　误差取值情况下的平均提高程度。实际中ＮＬＯＳ情况常　现不同的加权方法表现出的性能优劣往往不同。因此，本　是多变的，所以这样来评定才是全面的。第５节中，４个　文提出采用“平均定位精度提高百分率”（Ａｖｅｒａｇｅ　Ｌｏｃａ．　ＡＰ分为含１，２，３个ＮＬＯＳ共３种情况，每种情况下　ｔｉｏｎ　Ａｃｃｕｒａｃｙ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ．ＡＬＡＥＰ）来评定残差　ＮＬＯＳ误差的取值均为５个，所以Ｎ＝３ｘ５＝１５。经过计算：　加权这类方法，在各种ＮＬＯＳ情况下抑制ＮＬＯＳ误差的　方法一的ＡＬＡＥＰ＝５７．７４％；方法二的ＡＬＡＥＰ＝６３．６３％。可　平均性能。定义　见，在本文的仿真中，方法二相对于方法一在不增加计算　７５　维普资讯 http://www.cqvip.com

量的情况下具有更好的抑制ＮＬＯＳ误差的平均性能，即　较好的整体抑制效果。　位技术进行了研究，有效抑制了ＮＬＯＳ误差，以较小的计　算量获得了较高的定位精度。　参考文献　２００４（３　１：３３—３７．　１　Ｏ　Ｏ　１　一　Ｏ　２　　一Ｏ　３　一　Ｏ　４　一　Ｏ　５　一　Ｏ　６　一　Ｏ　７　总结　从仿真可知：受ＮＬＯＳ影响的Ｃｈａｎ算法在４基站时　的算法的定位误差相对于ＬＯＳ时大幅增加；方法一和　Ｒｗｇｈ的性能曲线基本重合（即两者的Ａ　ＥＰ也基本相　同），Ｒｗｇｈ抑制ＮＬＯＳ误差的性能略微好于方法一，该仿　Ｏ　Ｏ　Ｏ　—ｆＩ－－＿ｌＩ＿－－。＿Ｉ－＿。。．Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｉ＿。－．＿１．。＿－．＿－＿。。－．ＩＩ－＿Ｏ　Ｉｒ【１】贾青，刘乃安，朱明华．无线局域网定位技术研究『Ｊ１．无线通信技术，　【２】范平志，邓平，刘林．蜂窝网无线定位［Ｍ］．北京：电子工业出版社，　２００２．　［３］仉绀军，李红艳，鲁硕．基于ＴＯＡ／ＴＤＯＡ的Ａｄ　ｈｏｃ网络无线定位研　究【Ｊ１．电子科技，２００５，１８８（５）：４４—４７．　【４】ＣＨＡＮ　Ｙ　Ｔ，ＨＯ　Ｋ　Ｃ．Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｅｓｔｉｍａｔｏｒ　ｆｏｒ　ｈｙｐｅｒ－　ｂｏｌｉｃ　ｌｏｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９９４，４２（８）：１９０５－　１９１５．　真结论与文献［６】中有关Ｒｗｇｈ的变形算法的仿真结论是　一致的；但方法一只求解了３种ＴＯＡ测量值组合（即Ⅳ＝　＝．　Ｃ４　３）的ＭＳ的位置，在定位精度基本相同时，其计算量　相对于Ｒｗｇｈ要小得多；通过比较Ａ　ＥＰ，可见本文提出　１５史有华，５１杨莘元，郝敬涛，等　蜂窝网中一种非视距传播的定位技术　［Ｊ１．应用科技，２００６，３３（３）：７—９．　的方法二在多个ＡＰ的ＴＯＡ测量值含ＮＬＯＳ误差时，相　对于方法一在不增加计算量的情况下对ＮＬＯＳ误差具有　更好的整体抑制效果，而且相比于Ｒｗｇｈ以较小的计算　量取得了更好的ＮＬＯＳ误差整体抑制效果，定位精度相　对于Ｃｈａｎ算法在４基站时的算法有明显提高。笔者还　对ＭＳ坐标为其他点、ＮＬＯＳ误差为随机取值，以及更多　ＡＰ数目时的情况进行了仿真，得到了类似的性能趋势。　本文针对ＮＬ０Ｓ环境下基于ＷＬＡＮ移动终端的无线定　（上接第２６页）　【６】ＣＨＥＮ　Ｐ　Ｃ．Ａ　ｎ０ｎ—ｈｎｅ—０ｆ—ｓｉｇ｝ｌｔ　ｅｒｒｏｒ　ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｉｎ　ｌｏ—　ｃａｔｉｏｎ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ［Ｃ／／Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　ＷＣＮＣ　９９．Ｎｅｗ　Ｏｒｌｅａｎｓ：ＩＥＥＥ　Ｐｒｅｓｓ，　１９９９．　作者简介：　王　珂（１９８１－），硕士生．主研移动通信与无线网络；　张元（１９６１－），博士．教授。硕导，研究方向为智能信息系统。　收稿日期：２００６－－０７—１４　责任编辑：刘伯义　参考文献　［１］ＡＮＤＲＥＷＳ　Ｋ，ＬＥＥ　Ｄ，ＰＯＬＬＡＲＡ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｏｍｐａｒｉ—　调制方式相比，节省了为避免硬限幅而引起的频谱扩展　所需的２～３　ｄＢ的ＯＢＯ，加上为克服环境变化而使功率　放大器产生增益波动所需的４￣５　ｄＢ的裕量，ｒＱＰＳＫ调　制方式要比美国ＩＳ一５４和日本手机标准中所用的＇ｒｒ／４一　ｓｏｎ　ｏｆ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ－ｅｆｉｆｃｉｅｎｔ　ｃｏｄｅｄ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ［ＰｄＯＬ］．（２００２—１２—　０５）［２００６—０３—０１１．ｈｔｔｐ：／／ｔｍｏ．ｊｐ１．ｎａｓａ．ｇ０ｖ／ｐｍｇｒｅｓｓ—ｒｅｐｏｒｔ／４２—１５１／１５１Ｊ．ｐｄｆ．　［２］ＨＩＬＬ　Ｔ　Ｊ．Ａ　ｎｏｎ—ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ，ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ，ｖａｒｉａｎｔ　ｏｆ　ｓｈａｐｅｄ　ｏｆｆｓｅｔ　ＱＰＳＫ（ＳＯＱＰＳＫ）ｆｏｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃ　ｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ【Ｃ］／／２１ｓｔ　Ｃｅｎｔｕｒｙ　ＭｉＬｉｔａｒｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｍｃｅｅｄｉｎｇｓ．Ｌｏｓ　Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ：ＩＥＥＥ　Ｐｒｅｓｓ，２０００．　ＤＱ　ＰＳＫ功效高６～８　ｄＢ［　。图３给出了ＯＱＰＳＫ，ＧＭＳＫ，　ＭＳＫ和ＦＱＰＳＫ的功率谱密度比较。　【３】ＹＡＮＧ　Ｒ　Ｈ－Ｈ，ＣＨＥＲＮ　Ｓ－Ｊ，ＨＳＵ　Ｇ－Ｃ，ｅｔ　ａ１．Ｓｐａｃｅ－ｔｉｍｅ　ｃｏｄｅｄ　∞　ＧＭＳＫ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃ．ｏｆ　２００５　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍ—　ｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ．　龆　翘　褂　Ｗａｓｈｉｎ　０ｎ：ＩＥＥＥ　Ｐｒｅｓｓ，２００５．　［４］牟能文，陈启兴，谭文芬，等．一种改进的ＧＭＳＫ．电子对抗技术Ⅲ．　２００４，１９（２）：１６－１８．　１　１５　Ｒ１ＣＥ　Ｍ，ＤＡＮＧ　Ｘｉ５１ａｏｙｕ．Ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＦＱＰＳＫ　ａｎｄ　ＳＯＱＰＳＫ　ｉｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｍｕｈｉｐａｔｈ【Ｃ］／／Ｐｒｏｃ．ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ—　ｌｉｏｎｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｗａｓｈｉｎｇｔ０ｎ：ＩＥＥＥ　Ｐｒｅｓｓ，２００４．　Ｏ．５　１．Ｏ　Ｈｚ　１．５　２．Ｏ　１６］ＳＩＭＯＮ　Ｍ　Ｋ．Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ－ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ａｐｐｌｉｃａ－　图３　几种调制制度的功率谱密度分布图　ｌｉｏｎ　ｔｏ　Ｄｅｅｐ－Ｓｐａｃｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ［ＭＩ．Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ：Ｗｉｌｅｙ，２００３．　１７］洪海洋，野锦德．ＦＱＰＳＫ家族一…．天津通信技术，１９９９（４）：３６－３８．　种频谱和功率离效的调制技术　４　结论　从上述分析可以看出，深空通信中调制技术首先应　具有较高的功率效率和较高的带宽效率，其发展方向是　最小功率谱占有率的（准）恒包络、连续相位调制技术。目　作者简介：　潘晓丹（１９８２－）．女．硕士生．主研图像的传输与通信与图像处理，　现研究方向为深空通信调制解调：　吴成柯（１９３８一）．教授，博士生导师．研究方向为研图像通信和图像　处理、计算机视觉、视频压缩编码及其传输、图像编码。　责任编辑：哈宏疆　收稿日期：２００６－０７－２８　前的研究重点是在允许有较多小包络波动的条件下，研　究功率与带宽有效调制技术　７６　电视技　１００　１０