基于MR的手机定位系统的设计与实现

论文摘要

随着移动通信技术的快速发展,蜂窝系统中手机定位服务已经成为信息服务的热点,它是移动互联网和定位服务相结合的业务,定位业务的应用范围广泛,专门的移动定位系统可以用来对人员、事件和物品进行定位,以满足移动执法、移动办公、运输业、物流业、旅游业、国土资源调查等行业的定位需求。手机定位是指使用一定的技术手段通过蜂窝网络获取手机的位置信息。在蜂窝网定位系统中,常见的定位技术有基于Cell-D的定位方法、基于接收信号场强（RSS）的定位方法、基于到达时间（TOA）的定位方法、基于到达时间差TDOA)的定位方法、基于到达角度（AOA）的定位方法以及混合定位方法[4]。其中,基于接收信号场强的定位方法适用于已有标准信号强度测量报告（MR）的系统,本文所用的就是这种定位方法。在GSM中,可以在手机处于激活的状态下,直接利用标准测量报告就可满足定位需求,系统升级简单,而且不用改动现有的手机设备,只要通过检测基站和手机之间场强信号的差值就能够估计手机的位置,满足了成本低、实现简单的目标。但由于基站天线、地形、建筑物等外界因素都会对信号强度的变化产生影响,所以这种定位方法的精确度不高,在对于精确度要求高的行业中并不适用。首先,本文在讨论基于MR的手机定位系统项目背景和对其开发设计所面对问题的基础上,分析了系统的功能性需求和非功能性需求,并对系统需求以用例图的形式来详细说明。其次,在需求分析基础上,我们进行了手机定位系统的架构设计。首先根据系统需求提出系统设计目标和原则,然后分别对系统技术架构和功能架构进行了设计。第三部分进行基于MR的手机定位系统的详细设计。该部分按照统一的思路来设计系统,并对各个模块的设计进行了描述。在系统建模中,为了更加充分的理解定位系统的设计,分别针对“基站显示”、“定位”两个重要的功能模块进行了详细的技术分析和统一建模,力求详细描述系统功能架构的设计和实现过程。第四部分,我们在详细设计的基础上,给出了核心算法、核心服务定义。然后,给出了系统各个部分的实现效果图。最后,简单分析了系统测试,并对手机定位系统的进一步改进提出了建议。综上所述,我们在分析功能需求和系统架构思想的基础上,设计并实现了针对基于MR的手机定位系统的研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 手机定位系统开发背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 手机定位系统特点
• 1.4 系统实现所需条件
• 1.5 本文主要工作
• 1.6 论文的组织结构
• 第2章 基于MR的手机定位系统需求分析
• 2.1 手机定位系统概述
• 2.2 手机定位系统需求问题描述
• 2.2.1 手机定位系统功能性需求
• 2.2.2 手机定位系统的接口需求
• 2.2.3 求精用例图
• 2.2.4 手机定位系统的非功能性需求
• 第3章 基于MR手机定位系统的设计
• 3.1 手机定位系统的问题重述
• 3.2 手机定位系统设计目标和原则
• 3.3 手机定位系统的物理架构
• 3.4 基于MR的手机定位系统模块技术分析
• 3.4.1 基站显示模块技术分析
• 3.4.2 手机定位模块技术分析
• 3.5 手机定位系统数据库设计
• 第4章 手机定位系统的算法设计
• 4.1 Voronoi算法
• 4.1.1 Voronoi图的定义
• 4.1.2 Voronoi图在手机定位系统中作用
• 4.1.3 Voronoi图的绘制实现方法
• 4.2 地理信息系统Mapinfo
• 4.2.1 Mapinfo的发展背景
• 4.2.2 Mapinfo的二次开发方式
• 4.2.3 Mapinfo集成地图开发
• 4.3 手机定位算法
• 4.3.1 计算手机位置的算法
• 4.3.2 信号衰减模型
• 4.4 算法中的异常情况处理
• 4.5 算法的效率
• 第5章 手机定位系统的实现与测试
• 5.1 手机定位系统的实现
• 5.2 系统测试
• 第6章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表