专利名称：一种基于快速时延参数搜索的lte终端无线定位系统的制作方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，如移动通信、无线通信，特别涉及“演进型3G”无线通信 系统、LTE无线蜂窝通信、无线局域网等移动通信领域对移动台进行目标位置估计的一种基 于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统。
背景技术：
LTE (Long Term Evolution,长期演进，被通俗的称为3. 9G，具有IOOMbps的数据下 载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术)，LTE终端无线定位主要是指通过解算基站发 送的LTE下行链路信号来得到相关定位参数，进而确定移动台位置坐标。由于无线信道所 具有不确定性，使得无线信号在传送过程中会受到噪声干扰、路径损耗、多径衰落和阴影衰 落等因素影响，这些干扰将进一步导致了无线信号的功率衰减和时延扩展，造成无线定位 系统很难达到较高的定位精度。如
图1所示，其中101是系统射频，102是传统的时域相关器，103是传统的频域相 关器，104是计算器，做最后的定位解算。传统的定位参数求解的工作过程信号经解调后， 直接与本地定位参考信号进行时域相关操作，得到信号的时延粗估计，然后，将信号转换到 频域，通过频域相关，对信号相位进行纠正的方法，得到信号时延的精确估计。传统的终端 解算定位参数方法是通过对接收信号与本地信号做相关运算，判断相关峰位置，得到时延 参数。针对 LTE 系统，文献"A Novel Location Finding System for 3GPP LTE” 中提出 了一种解信号方法。该方法通过将小区搜索的导频信号与本地信号做时域相关运算，对时 延参数进行求解。该方法的信号格式简单，可利用性较高，设备的硬件复杂度不高，易于实 现，但是，计算复杂度较高，一次时延搜索所消耗的时间较长，迭代次数过多，不利于实时性 要求较高的系统。文献“A TDOA Location Scheme in OFDM Based WMANs” 中提出 了一种 针对OFDM信号的解时延参数方法。该文献较全面地分析了解调多载波信号的方法，对于 时延求解中，整数部分时延和小数部分时延的求解给出了完整的数学推导。但是该方法偏 重于理论分析，推导过程很复杂，计算量较大，不利于工程实现，对于实际环境中的NLOS问 题，也未能给出明确的抑制方法。第三代移动通信技术已经进入商用阶段，以OFDM为核心 的LTE技术已经成为通信行业的关注焦点，在无线通信高速发展的今天，实时性、易实现是 系统设计追求的目标。
发明内容
本发明的主要目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种定位速度快、定 位精度高的基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种基于快速时延参数搜 索的LTE终端无线定位系统，包括系统射频模块，频域相关器，判断器，数据调整器，存储 器，时域相关器，NLOS抑制器，计算器，其中系统解调出时域信号r后，经过傅里叶变换，变 成频域信号R，在频域相关器中，与本地信号做频域相关，在判断器中做相关峰值判断，并将
3反馈信息给到数据调整器，做滑动窗变换，判断得到最大峰值并记录下峰值所在位置，读取 存储器中的数据，并给到时域相关器做时域相关运算，得到最大相关峰值并记录下时延位 置，最后信号经过NLOS抑制器，抑制NLOS影响，并在计算器中，解算出目标位置。所述频域相关器是利用LTE下行链路的符号循环前缀(CP，Cycle Prefix)部分， 使得滑动相关窗每次的调整步长为CP长度，并将接收信号与本地信号在频域进行相关运 笪弁。所述时域相关器(206)将经过频域相关运算后的信号，变换到时域，滑动相关窗 每次调整的步长为1个采样点，并将接收信号与本地信号在时域进行相关运算。所述计算器用0. 618法，做时延参数的精确估计，将接收信号的两倍采样点Xl、X2 分别与本地时域信号s (t)做相关运算，并不断更新相关结果peakl、peak2，判断peakl、 peak2，若peakl彡peak2，则X2向X1方向移动0. 382步长，并更新X2采样点，记为x3，若 peakl < Peal^JlJx1向&方向移动0. 382步长，并更新X1采样点，记为x3 ；采样点x3与本 地时域信号s (t)做相关运算，得到峰值peak3，对应的时刻记为t3。所述NLOS抑制器(207)用设置噪声门限的方法，抑制NLOS噪声，先采集噪声与本 地信号相关结果的均值
权利要求
1.一种基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，其特征在于包括系统射频 模块(201)，频域相关器(202)，判断器(203)，数据调整器(204)，存储器(205)，时域相关 器006)，NLOS抑制器007)，计算器008)，其中系统解调出时域信号r后，经过傅里叶变 换，变成频域信号R，在频域相关器O02)中，与本地信号做频域相关，在判断器O03)中做 相关峰值判断，并将反馈信息给到数据调整器004)，做滑动窗变换，判断得到最大峰值并 记录下峰值所在位置，读取存储器(20 中的数据，并给到时域相关器(206)做时域相关运 算，得到最大相关峰值并记录下时延位置，最后信号经过NLOS抑制器(207)，抑制NLOS影 响，并在计算器O08)中，解算出目标位置。
2.如权利要求1所述的基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，其特征在于 所述频域相关器(20 是利用LTE下行链路的符号循环前缀(CP，Cycle Prefix)部分，使 得滑动相关窗每次的调整步长为CP长度，并将接收信号与本地信号在频域进行相关运算。
3.如权利要求1所述的基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，其特征在于 所述时域相关器(206)将经过频域相关运算后的信号，变换到时域，滑动相关窗每次调整 的步长为1个采样点，并将接收信号与本地信号在时域进行相关运算。
4.如权利要求1所述的基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，其特征在 于所述计算器(208)用0. 618法，做时延参数的精确估计，将接收信号的两倍采样点Xl、 &分别与本地时域信号s (t)做相关运算，并不断更新相关结果peakl、peak2，判断peakl、 peak2，若peakl彡peak2，则X2向X1方向移动0. 382步长，并更新X2采样点，记为x3，若 peakl < Peal^JlJx1向&方向移动0. 382步长，并更新X1采样点，记为x3 ；采样点x3与本 地时域信号s (t)做相关运算，得到峰值peak3，对应的时刻记为t3。
5.如权利要求1所述的基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，其特征在于 所述NLOS抑制器(207)用设置噪声门限的方法，抑制NLOS噪声，先采集噪声与本地信号相 关结果的均值
全文摘要
本发明公开了一种基于快速时延参数搜索的LTE终端无线定位系统，在频域相关器(202)中，与本地信号做频域相关，在判断器(203)中做相关峰值判断，并将反馈信息给到数据调整器(204)，做滑动窗变换，判断得到最大峰值并记录下峰值所在位置，读取存储器(205)中的数据，并给到时域相关器(206)做时域相关运算，得到最大相关峰值并记录下时延位置，最后信号经过NLOS抑制器(207)，抑制NLOS影响，并在计算器(208)中，解算出目标位置。本发明适合于LTE通信系统，在不同噪声干扰环境下都有良好的应用价值，相对于传统工程系统，本系统定位速度快、定位精度高，有广泛的工程实现意义。
文档编号H04W64/00GK102131289SQ20111009895
公开日2011年7月20日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者凌翔, 卓永宁, 胡剑浩, 陈健 申请人:电子科技大学