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基于物联网的移动通信信号定位模型仿真分析

更新时间：2019-12-19 18:40:49 大小：1M 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

在城市小区或在物联网中,因受非视距传播、多径传播等多种不利因素的综合影响,导致其定位性能显著下降,造成移动通信的信号定位识别出现较大的偏差,严重时甚至导致定位识别器瘫痪,无法定位.为此提出基于物联网的移动通信信号定位模型仿真分析,通过对移动通信环境下产生的通信信号频率进行定位识别分析,经由物联网环境下移动通信信号进行定位识别检测,建立信号定位模型来完成通信信号准确定位的过程.仿真结果表明,提出的方法能够有效的提高移动通信信号设备在物联网中的定位准确性、抗干扰能力强并且在长时间运行过程识别定位速度快,可靠性强.有效的为移动通信安全高效运行提供更好的保障,也为基于物联网的电信业务提供了更好的技术手段.

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第32卷第5期

2015年5月

计算机仿真

文章编号：1006—9348(2015)05-0327-04

基于物联网的移动通信信号定位模型仿真分析

郑鑫1。杨从平2

<1．广西民族师范学院物理与电子工程系，广西崇左532200；2。华中师范大学信息管理学院，湖北武汉430079)

摘要：在城市小区或在物联网中，因受非视距传播、多径传播等多种不利因素的综合影响，导致其定位性能显著下降，造成移

动通信的信号定位识别出现较大的偏差，严重时甚至导致定位识别器瘫痪，无法定位。为此提出基于物联网的移动通信信

号定位模型仿真分析，通过对移动通信环境下产生的通信信号频率进行定位识别分析，经由物联网环境下移动通信信号进

行定位识别检测，建立信号定位模型来完成通信信号准确定位的过程。仿真结果表明，提出的方法能够有效的提高移动通

信信号设备在物联网中的定位准确性、抗干扰能力强并且在长时间运行过程识别定位速度快，可靠性强。有效的为移动通

信安全高效运行提供更好的保障，也为基于物联网的电信业务提供了更好的技术手段。

关键词：物联网；移动通信；信号定位

中图分类号：TP391

文献标识码：B

Tlle

Model

Communication

Mobile

Signal Positioning

The Simulation

Based on Internet of

Things

Analysis

ZHENG_Xinl，YANG

Cong-pin92

and Electronic

Normal

for

Nationalities，

University

(1．Department

Physics

Engineering，Guangxi

Guangxi 532200，China；

China Normal

Chongzuo

2．School of Information

Hubei

430079，China)

Management，Central

University，Wuhan

in the

Internet of

the

to non

city

line—of．sight

ABSTRACT：Village

things，due

propagation，muhipath propa—

and other unfavorable factors of

lower the

influence，to

gation

the

comprehensive

positioning performance significantly，

to the

when

of mobile communication

even

signal recognition appear large deviation，serious

paralyze

positioning

location

to locate．For

forward the model ofmobile communication

signal

on mobile communication environment is used to

based

identifier，unable

positioning

idcnti每the

this，put

on Intemet of

the simulation

things

analysis，based

posi—

of the communication

the Interact of

environment is used to

fioning

the

signal frequeney analysis，through

things

identify

the of

process

mobile communication

model is set

signal

positioning

complete

positioning

detection，signal

im—

communication

prove

results show that the

method can

signals accurately positioning．Simulation

proposed

effectively

Interact of

the

the mobile communication

and anti-interference

signal

ability

equipment positioning accuracy

identification and

and in the

things

for the mobile communication safe

long running process

for better

speed

for the teleeom business based on Internet of

things technology pro-

reliability．Effective

and efficient

operation

security．Also

vides

a better．

KEYWORDS：Internet of

to locate

things；Mobile communication；Signal

位信息，其需求压力也随之增大[3J。所以，国家在通信信号

识别及信号定位方面逐年加大力度，要求逐年提升M1。目前

移动通信利用了无线通信、有线通信和计算机通信的最新技

术成果，是技术密集型的薪的移动通信方式"J。虽然目前通

信系统与早期的通信有着不同的系统和网络特征，但网络系

统本身而言更多的只是一种新的思路，而不是一种全新技术

的发明∞’。

引言

随着现代通信信号定位技术的快速发展，特别是在美国

联邦通信委员会颁布信号定位要求法规后，移动通信信号定

位成为国内外研究的热点课题‘1，2|。通信信号作为重要的定

基金项目：广西教育厅高校科研项目(YB2014418)；广西民族师范学

院科研项目(2014YB005)

收稿日期：2014—09—15修回13期：2015—01-29

现阶段移动通信信号定位检测系统，基本实现了网络中

．．．——327．．．——

万方数据

的基本管理，通信网络通过信号检测进行位置定位数据的提

取和分析¨ 1。但现阶段通过对通信定位检测的数据分析可

知，现阶段的移动通信信号定位检测速度较慢，在某些网络

中信号源较弱导致识别准确性及抗干扰能力较弱，降低了效

率¨ 一’。随着移动通信信号定位技术的不断完善和发展，为

用户提供更完善的服务Ll0|。

为此，提出以物联网为基础的移动通信信号定位模型。

仿真结果表明，物联网环境下移动通信信号准确定位技术研

究，在复杂的物联网干扰环境下，移动通信信号识别定位准

确率高，信号识别定位速度快，抗干扰性强。有效的为移动

通信的安全提供了保障。

图2现阶段移动通信系统原理

信号是一系列平面波的迭加。则第1个信号组的信号为

Ⅳ

(1)

屯(6)= 如(6)秒一”z‘％’+q(6)

2传统移动通信系统的基本结构及原理

目前移动通信信号是网络系统畅通的保障，目前的通信

技术是采用扩频通信技术，是一种信息传输方式，在信息端

采用扩频码传输，使信号所占的频带宽度远大于所传信息所

需的带宽；在信号相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复

所传信息数据。其移动通信系统的基本结构如图1所示。

其中，源信号与信号组接收到的第训个信号之间的时间

差为

，

(2)

下i(氏)=(i一1)÷ sin(比)

各移动信号组的数据写成向量形式，为

t(6)=Uk(b)+L(6)

z(b)=[t。(b)，A，tx(b)]8

K(b)=[k，(b)，A，k，(b)]8

X(b)=[Xl(b)，A，k(b)]8

(3)

(4)

(5)

(6)

信号组u为信号方向向量的集合，表示所有信源的方

向，它的信息可以确定方向向量。

U=[u(O。)，u(02)，A，M(％)]

(7)

(8)

H(氏)=[-m“ffl 0w，秽一叮2‘。”，A，口一垆‘。”，]8

x个信号组构成的线阵，阵元间距为／。信号源为矽个

窄带信号源，中心频率为加，t(b)表示信号组观测信号，

南(b)表示信源信号，l(b)表示信号干扰源。通过对信号源

的追踪计算，从而准确的定位信号的确切位置。

图1 目前移动通信系统结构框图

基于物联网的移动通信信号定位模型仿真分析

3．1

物联网的基本结构

信号扩频可以用来减小接收性能的影响，实现抑制窄带

干扰的目的，并且扩频越宽，窄带干扰的抑制能力就越强。

实际的移动通信系统以直接序列系统为主，主要用于军

事通信等，而在民用上一般为跳频系统。通常，直接搜集信

号是用一扩频序列与待发射的信息信号相乘，并且扩频序列

具有比数据比特窄得多的时宽，从而使扩频序列具有比数据

序列高得多的频带。其移动通信信号系统原理如图2所示。

扩展频率的特性取决于扩频编码序列的码型和速率，在

接收信号时，将同样的编码序列与所接收的信号进行相关接

收，完成系统解码过程。

物联网是指运用一定的感知手段对实物世界物体的一

定信息进行感知，并利用相应的信息网络传输技术将物体互

联成网，实现信息的相互和远距离传输，最终实现实物系统

一定程度的自我智能管理以及人们对物品和过程的智能化

感知、定位、监控和管理的一种互联网络。其物联网的基本

组成结构如图3所示。

3．2

移动通信信号的检测

对于物联网环境下移动通信信号空间信号检测用式

(9)(10)计算完成。

(9)

，．，n=口，(o)一q。(口)

目前，随着通信技术在全球的高速发展，移动通信环境

的多变造成了移动通信信号存在随机多样性的特点，有着不

稳定的流量变化。相对通信信号的定位的计算也加大了难

度。

Mr，11瑾‘+Ur,22a‘+(“r，12+ur．21)at+

(u，．0l+“，。lo)o+(M，，02+“，，20)t+u，，00=0

，1n、

其中，，口表示为检测时间差，“r为信号检测参数值，口为常

量。如果有环境干扰，则方程(10)可简写为代数方程

假定信号源距天线足够远，以至于可以认为信号组接收

．．．——328．．．——

万方数据

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