基于3G网络移动设备位置服务的应用

论文摘要

随着3G网络移动通信技术迅猛发展,移动通信设备功能的不断增强、越来越智能化,手机已经不仅仅满足于用户随时随地的语音业务、短信业务、手机炒股、手机上网等迎合市场需求的移动增值业务也已经显现出其巨大的发展潜力。位置服务（Location Based Service,LBS）是通过通信网络获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标）,在电子地图平台的支持下,为用户提供相应位置服务的一种新型业务。本文结合研究问题的背景,指出了无线移动设备提供的位置服务对于当代人们的生活的重要意义,对位置服务的应用现状及发展趋势进行了分析和总结;综述了第三代网络通信平台的定位技术和位置服务涉及的一些基础理论知识,针对于3G网络的定位技术中TDOA定位算法诸多不足进行改进,借助于J2ME,XML,Mobile SVG技术,实现了移动GIS新的3G框架模式。本文首先研究了第三代无线网络WCDMA定位的技术:基于蜂窝小区ID的定位法,OTDOA-IPDL定位法,网络辅助GPS定位法,WCDMA三种定位方法的定位过程;然后改进了TDOA定位算法,提出了CT结合算法和位置穷举最小加权二乘算法,CT算法的优点是定位精度高,肯定有解,运算量也不大。位置穷举最小加权二乘算法的优点是在搜索区域较小的情况下,可以通过较小的搜索步长,以达到比较满意的定位精度;根据NLOS传播环境下附加传播时延服从均匀分布的特性,估计附加时延的均值和方差,对TDOA测量值进行修正,设计了基于TDOA的修正非视距误差算法。最后根据3GPP的相关标准,设计了3G-WLCS系统的总体框架方案、接口、功能。按照3G-WLCS系统的架构功能,设计了适合支持JAVA手机移动定位终端的系统框架,并模拟实现了客户端相应的逻辑功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究情况综述
• 1.3 主要研究内容和章节安排
• 第2章 3G 网络平台的定位技术
• 2.1 蜂窝网无线定位系统
• 2.2 移动定位技术的分类
• 2.3 具有定位功能的WCDMA 网络结构
• 2.4 WCDMA 网络的标准定位方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于TDOA 定位算法的改进
• 3.1 引言
• 3.2 基于TDOA 的定位原理
• 3.3 改进算法的实现
• 3.3.1 定位算法的评价指标
• 3.3.2 仿真模型的建立
• 3.4 仿真结果与分析
• 3.4.1 三基站非线性分布时算法的性能比较
• 3.4.2 三基站线形分布时算法的性能比较
• 3.4.3 多基站非线性分布时算法的性能比较
• 3.4.4 搜索步长对LE-WLS 算法的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于TDOA 的修正非视距误差算法
• 4.1 引言
• 4.2 基于TDOA 的非视距误差分析
• 4.2.1 TDOA 测量误差模型的建立
• 4.2.2 非视距引起的附加传播时延的均值和方差
• 4.3 基于TDOA 的修正非视距误差算法步骤
• 4.4 实验结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 移动定位系统平台及客户端的设计
• 5.1 引言
• 5.2 定位系统总体设计方案
• 5.2.1 3G-WLCS 系统的结构
• 5.2.2 3G-WLCS 系统的接口
• 5.2.3 3G-WLCS 系统实现的功能
• 5.3 移动定位客户端设计
• 5.4 移动定位客户端的模块实现
• 5.4.1 主界面模块
• 5.4.2 基于SVG 加载和解析模块
• 5.4.3 基于3G 平台通信模块
• 5.4.4 地图操作模块
• 5.4.5 路径查询模块
• 5.4.6 属性模块
• 5.5 实验结果及性能评价
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢