摘 要

在基于双基站天线的移动台定位技术中，对天线的MIMO系统的天线选择技术的准则包括两种：以最大化多天线提供的分集增益提高传输质量；以最大化多天线提供的容量来提高传输效率。一般而言，学者进行研究的时候都着眼于其中一个目标，也有的设计方案则对这两个目标进行折中。本文主要讨论的是针对多基站天线背景下在宽带系统中采用双基站且根据对不同的天线的信道估计，自适应的选择天线数和用于定位计算的天线，实现移动台定位。一般来说，天线选择既可以在发送端进行，也可以在接收端进行，或者收发两端同时进行天线选择。根据其在发射端或接收端的位置不同，可分为发送天线选择，接收天线选择，发送／接收天线联合选择。并且采用不同的天线选择，这对MIMO系统的性能影响也是不同的。

关键词：MIMO;多基站天线;信道选择;最优选择

Abstract

Based on double base station antenna of mobile location technology in, the antenna on the antenna of the MIMO system selection principles include two: to provide maximum multi antenna diversity gain to improve the quality of transmission; the capacity to provide maximum multi antenna to improve transmission efficiency. Generally speaking, scholars are focusing on one of the objectives, and some design solutions to the two objectives of compromise. For base station antenna background in broadband systems using bistatic and according to the different antenna channel estimation and adaptive antenna selection of books and for computing the position of the antenna, mobile station positioning is mainly discussed in this paper, generally speaking, antenna selection can be performed at the sending end can also be performed at the receiving end, or at both the transmitter and receiver and antenna selection. According to the position of the transmitter and the receiver, it can be divided into the transmission antenna selection, the receiving antenna selection, the combination of the transmit / receive antenna selection. And using different antenna selection, which is different to the performance of MIMO system.

Key Words:MU-MIMO; Base station antenna;Channel selection;Optimal selection

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 定位技术的研究现状 2

1.3 本文的主要内容与结构 4

第2章 多天线信道综述 5

2.1 系统信道模型 5

2.1.1 瑞利衰落信道 5

2.1.2 莱斯衰落信道 6

2.2 MIMO信道容量 7

第3章 天线选择 9

3.1 天线选择的分类 9

3.1.1 接收天线的选择 9

3.1.2 发送天线选择 10

3.1.3 发送/接收联合天线选择 10

3.2 天线选择方法 12

第4章 移动定位的实现 13

4.1 基础定位方法介绍 13

4.2 TDOA定位原理 14

4.3 定位系统总体 14

4.4定位子系统 15

4.4.1 无线电信标系统 15

4.4.2 基站接收系统 17

4.4.3 远程数据转发系统 18

4.5.TDOA的时差测量与定位 21

4.5.1 TDOA时差测量技术 21

4.5.2 TDOA定位算法 22

第5章 总结与展望 24

5.1 全文总结 24

5.2 未来展望 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

随着无线通信、计算机科学技术的快速发展,要求测试对象的越来越多,越来越多的信息需要处理,在野外等特殊情况下,测试对象位置分散、测试任务繁杂,传统的测试方法必然会形成一个复杂测试系统。为了解决这个问题,国内外的研究人员提出了网络化测试方法。网络化测试，实质上就是把地域分散的各传感器、时钟单元、采集、存储和电源等功能单元，通过有线或无线网络互连起来，构成一个分布式的网络化自动测试系统。基站(BS)定位是一种提高无线传感器网络性能的有效方法^[1]。基站天线是移动通信系统中必不可少的组成部分，它有效地实现了收发信机和电磁波传播空间之间地能量传递，具有十分重要地作用^[2]。

网络自动测试系统,目标位置信息是至关重要的,它可以直接应用到目标位置,汽车导航，森林火灾的监控、定位增值服务（例如确定周围的）我们必须建立网络测试系统,完成目标位置信息获取,以便采取进一步措施,并做出决定。目前，网络化定位测试系统的构建主要有无线传感器网络、物联网、基于基站的无线定位系统（如蜂窝网）等，其中基于基站的无线定位系统具有基站布置灵活、覆盖区域大、定位节点少等优点。因此，此定位系统被广泛地应用于紧急救援、通信服务等民用领域，乃至军事侦察、导弹锁定等军事领域，具有十分重要的研究价值和应用前景。不过，在基于基站的无线定位系统中，对于目标的精确定位仍是一个比较令人们头疼的问题，其难点主要表现在：（1）定位环境复杂，噪声干扰严重，数据测量精度低；（2）定位算法种类繁多，但各有优缺点。

根据上述问题，本论文主要研究基于双基站天线的移动台定位技术，重点关注时差测量、定位算法等核心技术，实现目标的天线选择以及精确定位，解决时差测量精度受噪声影响大、定位精度低等问题，从而增强定位的效果。利用基站定位技术实现目标定位的分类很多，根据选择信号特征参数的不同有以下几种常见的定位方法：TOA（到达时间）定位、AOA（到达角度）定位、TDOA（到达时间差）定位和RSSI（接收信号强度指示）定位等。

1.2 定位技术的研究现状

经过多年的研究和发展，目前世界各国对于目标定位的方法主要有：雷达法、GPS 测量法、光电测量法、被动声定位法、视频图像自动跟踪技术和基站定位等方法。