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物联网移动通信信号定位优化模型仿真

更新时间：2019-12-12 15:48:45 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网移动通信 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

针对物联网移动通信信号定位问题,由于物联网终端位置移动较为迅速,或是物联网终端的位置较为特殊的情况下,移动通信的信号源与物联网通信信号定位设备之间就会形成与时间相关的定位伪距误差,造成移动通信信号的定位精度大幅降低.提出一种基于最小二乘算法的物联网移动通信信号定位方法,在定位过程中,引入单差运算和泰勒级数展开的线性方程,对物联网移动通信系统的结构进行了详细分析.首先根据分析结果建立物联网移动通信信号测量模型,再将GPS伪距定位观测方程进行单差运算以消除伪距误差,然后与TD0A双曲线相结合,共同进行泰勒级数展开并获取线性方程,最后利用最小二乘算法进行迭代处理,实现物联网移动终端通信信号的准确定位.实验结果表明,改进后的定位算法能够对物联网移动通信信号进行有效准确定位并大幅度提高了定位精度.

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2015年06月

第32卷第06期

算机仿真

文章号：1006— 9348(2015)06— 0284— 05

物网移通信信号定位化模型仿真

蒋建 k2

(1．武理工大学信息工程学院，湖北武 430070；

2．上海机学院子信息学院，上海201306)

摘要：

通信的信号源与物网通信信号定位

幅降低。提出一种基于最／b-乘算法的物网移通信信号定位方法，在定位程中，引入差运算和泰勒数展开的

物

网移通信信号定位

，由于物

网

端位置移

迅速，或是物

网

端的位置

特殊的情况下，

移

之

就会形成与

相关的定位差，造成移通信信号的定位精度大

距

性方程，

距定位

物

网移通信系

的

构

行了

分析。首先根据分析果建立物网移通信信号量模型，再将GPS

差，然后与TDOA双曲合，共同行泰勒数展开并性方程，最

网移端通信信号的准确定位。果表明，改后的定位算法能

方程行差运算以消除

距

物

相

取

后利用最dx--乘算法行迭代理，

物

关

中

网移通信信号行有效准确定位并大幅度提高了定位精度。

字：物网；移通信；信号定位；最小二乘；差运算

分

号：TP391．9

文献

：B

Simulation of

Model

Optimization

for Iot Mobile Communication

Location

Signal

JIANG

Jian— junl'2

of Information

(1．School

Engineering，Wuhan University

Technology，Wuhan 430070，China；

2．School of Electronic

Information，Shanghai Dianji University，Shanghai 201306，China)

mobile communication

method for Intemet of

based on

ABSTRACT：A

signal

positioning

things(IoT)is presented

the least

linear

difference

level and

introduced，

squares algorithm，a

equation

single

for

operation

Taylor

expansion

and the structure of mobile

communication

equations

IoT is

to the

detail．According analysis，GPS pseu-

systems

analyzed

observation

are

difference arithmetic to eliminate the

pseudorange errors，and

dorange positioning

single

then combined with TDOA

linear

the iterative

the least

hyperbola，the

equation

obtained．Through

process using

localization of mobile communication

is realized．The

results show

squares algorithm，accurate

signal

experimental

that the

achieve

effective and accurate

the

improved algorithm

positioning，and dramatically improve

positioning

accuracy·

KEYWORDS：Intemet

differential

oper-

things；Mobile communication；Signal positioning；Least squares；Single

ation

通信方式有多种，其中包括有、GPRS、TD— SCDMA、移

端旧’、短信等多种通信方式。在所有通信方式中，以移

引言

随着物网通信技的不断展，于其移通信信号

定位的相关技要求也在不断提高⋯ 。物网是以

端

通信方式的物网移通信技

用也最广泛H1。网移通信信号行准确定

用空，因此，已

’5’6 J。的物网移

通信信号定位方法主要包括基于群算法的物网移

通信信号定位方法川、基于算法的物网移通信信号

定位方法和基于粒子群化算法的物网移通信信号定

的

展速度最突出，

子

其

物

和EPC

，

基

，在互网的基上建立起来的体互

位，具有重大的用价和广

移通信域的一个研究

的

成

网

而

物体信息的互互通‘2』。以物

网

基

的

基金目：上海市科委基金助(14511108001)

收稿日期：2014— 09— 16修回13期：2014— 12— 05

--— — 284．--— —

万方数据

位方法‘8

J。由于基于物网的移通信信号定位方法在物

到M的距离。Dmi 各物网移

端到中心移

端之

网通信域具有无可替代的地位，因此，已成很多学

的

距离，dmi 移端根据距离与信号衰减关系曲

者研究的重点

。9j。

得到的量距离。

算法在行物网移通信信号定位的程中，当

于隧道、房等多径效影响大的，其

通信信号就会存在着不同程度的衰减，当移端移速度

快或所在位置不清晰，会造成通信信号源与定位

移

端

所

之

．／八

形成

距

差，定位精度大幅降低。

了避免上述

算法的不足，提出一种基于最小二乘

网移

分析，建立物网移通信信号

量模型，再将GPS 距定位方程差运算，并与

TDOA双曲合，共同行泰勒数展开以性方

程，最后利用最小二乘算法行迭代理，了通信信号

果表明，利用改算法行物网移

越性。

算法的物网移通信信号定位方法，首先

信系行了

物

通

■●

，◇

一L— ，

的

构

j，／“r

行

_蚴．-；

口[j¨io

相

取

物

网移信号定位示意

的准确定位。

通信信号定位，具有

的

置待定位物网移

端到相

移

端的比例

整系数 a，其算公式如下所述

2物网移通信信号定位原理

(4)

a：主(生学)(凡

物

网移通信信号定位的原理基

算，移端若在隧道、房、等多径效

，其通信信号就会存在着不同程度的衰

是

移

端信

置待定位物网移

其算公式如下所述

端距离的差分修正系数 A，

号的

响

耗

行

影

大的特殊

所

减，使的

端信号耗的算出

差，造成移

端信

A．=@-C— i+t— dd

(5)

端到相

号定位的精度降低，因此，需要建立物网移

播模型。

端信号的

其中，西=÷二(d。i— D。。)(n≥ 2)，即从属移

端距离的平均

置待定位物网移

公式如下所述

移

。

利用下述公式能描述物网移

播模型

端信号的自由空

端的修正距离 CNi，其

算

Pr=Pt+G￡+Gr— PL(d)

(1)

CNi=ci+A．6d

(6)

式中，Pr

射

写器的信号接收功率，Pt

移

端的

根据上述公式，能

算出待定位移

端信号的修正

射功率，Q、Gr分

接收和送信号的增益，PL(d) 信号

距离，合三定位算法，即可得到待定位物网移

的坐信息。

端

耗，其表达式采用的是数距离参考模型

(2)

PL(d)=PL(do)+lOnlg(d／do)+X。

式中，n 信号耗系数，戈。

lm 的信号。将式(2) 入到式(1)，能得到移

端信号的度表达式

正随机量，PL(d。) d=

3基于化最小二乘算法的物网移通信信号

定位方法

耗

利用

外配置相的硬件

端位于隧道、房等多径效影响大的特殊

定位效果仍然不理想，此，提出一种基于最小二乘算法的

网移通信信号定位方法。

3．1物网移通信系

通常情况下，基于物网的移通信系

算法行物

移

信号定位的程中，然没

(3)

RSSI=Po— lOnlgd

有

，降低了成本，但是当物网移

式中，Pn 距离物网移

率，d 网待

信号度的因素有很多，直接通

的数偏差大，因此，需要采用一元性回的方

法，得到准确的物网移通信信号播模型。

端1米的通信信号接收功

所

，

物

移

端的距离。影响物网移

算出来的数

端

理

与

物

之

的

构

的

构如

置g个物网移

端和目

移

端构成一个域。

端之的距

所示。

构成的物网移通信网且各个移

在物网移通信系的移

和射信号接收模

网移端能

端中集成了无通信

离信息已知，

待定位信号的移

信号度最的移

端，M1 从属移

端，根据接收到的信

端并从属之。

模

。

号

度，

以舵中心移

收移

度信息，ci

置

物

同

量移通信网中相

于

端Ⅳ2，因此，M1接

端Ⅳ1和的信号

服

基站的TDOA的距离和GPS 星与移

端的

距

端舵的信号及相的移

网移

[m]。GPS的

距

行修正后能得TOA。当GPS可定位

通

物

端信号播模型得的

．．．—

— 285．．．— —

万方数据

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