專利名稱：：移動終端多基站頻移綜合定位方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及移動終端定位方法，具體涉及移動通信系統(tǒng)頻率偏移與移動終端實時定位的移動終端多基站頻移綜合定位方法。
背景技術(shù)：
：眾所周知，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS是通過GPS接收機接收三棵以上衛(wèi)星定位信號組合計算出自身所在空間位置，這種定位方法需要專門的GPS接收機，也有利用蜂窩電話定位的，該方法是利用移動終端所在小區(qū)，通過網(wǎng)絡上定位信息服務器跟蹤記錄位置來定位移動終端所在小區(qū)，而無法準確得知精確定置，定位精度低，還有將上述兩種方法GPS和移動結(jié)合的輔助定位系統(tǒng)AGPS，將移動通信的小區(qū)定位服務與GPS組結(jié)起來，利用移動電話解決通信問題，但系統(tǒng)實現(xiàn)成本高。目前，3G移動通信系統(tǒng)要求移動終端能夠根據(jù)頻率偏移來實時定位，而現(xiàn)有的方法無法實現(xiàn)準確定位，如果要實現(xiàn)定位信息的共享還需要另外增加無線網(wǎng)絡通信設備。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種移動終端多基站頻移綜合定位方法，該方法通過相鄰幾個基站產(chǎn)生的不同頻偏綜合計算得到移動終端的位置、速率和方向，實現(xiàn)移動終端的連續(xù)、動態(tài)定位。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該定位方法包括以下步驟步驟1、移動終端相對于兩基站頻率偏移fdl、fd2和距離LpL2的測量在移動終端天線單元，通過對接收諧振電路的頻率測量得到實際載頻并計算它與標準載頻f的差得到相對于兩個基站的頻率偏移分別為fdl、f&，通過在碼片接收過程中實時計算導碼的到達差與載頻(f+fd)波長關(guān)系得到相對于兩個基站的距離分別為和L2;步驟2、確定移動終端的頻偏與速度、方位角的關(guān)系如算式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>在步驟1中得到f『f^Li和L2又已知標準載頻f和光速C，再由上式可以得到移動終端的速度v和方位角apa2;步驟3、通過通信服務站的輔助信息得到移動終端定位信息向中心通信服務站索取基站所在經(jīng)緯度，再將相對于基站的本地坐標換算為全球坐標、速度和方位角，最終確定移動終端的位置和運動參數(shù)。本發(fā)明的有益效果是1、該定位方法利用移動終端自身存在的多譜勒效應，將移動終端相對于多個基站產(chǎn)生的多譜勒效應進行綜合計算得到移動終端的運動參數(shù)，并結(jié)合小區(qū)信息進一步得出移動終端的位置、運動速度和運動方向，定位方法科學合理；2、較GPS定位方法無需GPS接收機，較蜂窩小區(qū)信息定位方法具有精確的位置、運動方向和速度定位能力。圖1為移動終端與基站的相對位置、速度、方向與頻率偏移關(guān)系解算圖具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，不能理解為對技術(shù)方案的限制。1、由多譜勒效應確定頻率偏移與發(fā)射頻率、運動速度以及運動方向的關(guān)系如算式其中，a為終端移動方向和信號傳播方向的角度，v是終端運動速度，C為電磁波傳播速度，f為載波頻率；2、確定移動終端相對于某兩個基站的頻偏關(guān)系如算式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，v為移動終端UE沿0201方向運動的速度，fdl、fd2為移動終端相對于基站NodeBl和NodeB2的頻偏，實際；3、確定移動終端相對于某些基站的相位差如算式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，S為基站NodeBl和NodeB2之間的距離，和L2分別為移動終端與基站NodeBl和NodeB2的距離；4、確定移動終端的頻偏與速度、方位角的關(guān)系如算式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上式中標準載頻f及光速C為已知量，參數(shù)fdl、fd2、k和L2是可以在移動終端相應單元增加測量算法得到，fdl、fd2是在天線單元，通過對接收諧振電路的頻率測量得到實際載頻并計算它與標準載頻f的差得到，k和L2則可以在通過在碼片接收過程中實時計算導碼的到達差與載頻(f+fd)波長關(guān)系得相對距離；在得到fdl、fd2、和L2又已知f、C后，通過(4)式可以解出移動終端UE的速度v和方位角Ql、c^，計算過程如下，令<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(5)聯(lián)立(4)(5)可得cos(c1^)cos(a2)=+(cos(or2+"i)+cos(a2d2cos(2"2-A)+cos(A):=24./d2)2A力2'力2.X=2cos2(or2)力2力ld2=(cos(2or2)+l).，力2貝Ucos(2or2-A)+cos(A)=((cos(2a2)+1)fdl—cos(2a2—A)力i力2L。fd2cos(A)_fdcos(2a2)(6)由小到大選取a2G中的不同的值，得上式中左右兩端的值，當它們的差值達到誤差要求時，a2的值就是上式的數(shù)值解，將a2代入(3)可得a"由(2)可得運動速度v，可見通過兩個基站的頻偏就可以得到移動終端的相對位置、速度v和方位角c^、a2;5、通過移動終端將移動終端的相對位置、速度v和方位角apa2發(fā)往中心站，中心站根據(jù)基站的地理信息得出經(jīng)緯度和速度，最終確定移動終端的位置和運動參數(shù)。權(quán)利要求移動終端多基站頻移綜合定位方法，其特征在于該定位方法包括以下步驟步驟1、移動終端相對于兩基站頻率偏移fd1、fd2和距離L1、L2的測量在移動終端天線單元，通過對接收諧振電路的頻率測量得到實際載頻并計算它與標準載頻f的差得到相對于兩個基站的頻率偏移分別為fd1、fd2，通過在碼片接收過程中實時計算導碼的到達差與載頻(f+fd)波長關(guān)系得到相對于兩個基站的距離分別為L1和L2；步驟2、確定移動終端的頻偏與速度、方位角的關(guān)系如算式<mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>f</mi><mrow><mi>d</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>f</mi><mi>C</mi></mfrac><mi>v</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>f</mi><mrow><mi>d</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>f</mi><mi>C</mi></mfrac><mi>v</mi><mo>&CenterDot;</mo><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>&alpha;</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>L</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>L</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><msup><mi>S</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><mn>2</mn><msub><mi>L</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>L</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mfrac></mtd></mtr></mtable></mfenced>由步驟1得到fd1、fd2、L1和L2又已知f、C后，通過上式可以得到移動終端UE的速度v和方位角α1、α2；步驟3、通過中心站服務系統(tǒng)得到移動終端定位信息將前兩個步驟求得的移動終端的相對與基站的距離L1和L2、速度v和方位角α1、α2發(fā)往中心站，中心站根據(jù)基站所在地理信息中的位置得出經(jīng)緯度和速度，最終確定移動終端的位置和運動參數(shù)。全文摘要本發(fā)明公開了一種移動終端多基站頻移綜合定位方法，該定位方法利用移動終端自身存在的多譜勒效應，將移動終端相對于多個基站產(chǎn)生的多譜勒效應進行綜合得到移動終端的運動參數(shù)，并結(jié)合小區(qū)信息進一步得出移動終端的位置、運動速度和運動方向，實現(xiàn)移動終端的連續(xù)、動態(tài)定位，定位方法科學合理。文檔編號H04W64/00GK101707805SQ200910234449公開日2010年5月12日申請日期2009年11月19日優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日發(fā)明者丁衛(wèi)紅,趙建洋申請人:淮陰工學院