Повышение точности определения местоположения мобильных абонентских устройств в сетях IEEE 802.11G путем применения оптимальных алгоритмов обработки сигналов

• Автор: Сухов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

1.1 Общая характеристика систем определения местоположения

1.2 Методы определения местоположения подвижного объекта

1.3 Определения местоположения абонентских устройств в сетях стандарта ШЕЕ

1.3.1 Методы позиционирования на основе косвенной оценки величины времени распространения сигнала

1.3.2 Методы позиционирования на основе оценки величины затухания сигнала

1.3.3 Сравнительный анализ существующих систем

1.4 Основные выводы по главе

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ КАНАЛА РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА
2.1 Модели канала распространения сигнала
2.1.1 Эффект многолучевого распространения сигнала
2.1.2 Структурная модель многолучевого канала
2.1.3 Параметры модели канала распространения сигналов
2.2 Имитационная модель формирования уровня мощности
2.3 Модели вычисления расстояния по величине мощности радиосигнала
2.4 Исследование экспериментальных зависимостей уровня мощности принимаемого сигнала
2.4.1 Результаты экспериментального исследования №1
2.4.2 Результаты экспериментального исследования №2
2.4.3 Результаты экспериментальных исследований №3 и №4
2.5 Основные выводы по главе

ГЛАВА 3 ДАЛЬНОМЕРНЫЕ АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ
НАВИГАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ И ИХ МОДЕЛИРОВАНИЕ
3.1 Алгоритмы решения навигационной задачи по выборке одновременных измерений
3.1.1 Конечный метод решения навигационной задачи по результатам измерения дальностей
3.1.2 Итерационный метод решения навигационной задачи по результатам измерения дальностей минимального объема
3.1.3 Итерационный метод решения навигационной задачи по результатам измерения дальностей избыточного объема
3.2 Оптимальные линейные алгоритмы фильтрации случайной
последовательности
3.2.1 Модифицированные итерационные методы решения навигационной задачи
3.2.2 Рекуррентные соотношения Гауссовского фильтра 2-го порядка
3.3 Моделирование алгоритмов решения навигационной задачи
3.3.1 Решение навигационной задачи с использованием оптимальных и подоптимальных алгоритмов оценки неизвестных параметров
3.3.2 Решение навигационной задачи конечным методом для неподвижного объекта
3.3.3 Решение навигационной задачи итерационным методом по выборке минимального объема для неподвижного объекта
3.3.4 Решение навигационной задачи итерационным методом по выборке избыточного объема для неподвижного объекта
3.3.5 Решение навигационной задачи по выборке измерений нарастающего объема для подвижного объекта
3.4 Основные выводы по главе
ГЛАВА 4 ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ
НАВИГАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
4.1 Подход к построению системы позиционирования внутри здания

4.2 Решение навигационной задачи внутри здания
4.3 Основные выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

изменений (порядка половины длины волны) расстояния между передатчиком и приемником. Оно проявляется двумя эффектами - расширение сигнала во времени и нестационарное поведение канала. Скорость изменения таких условий распространения определяет скорость замирания. Флуктуации уровня мощности принятого сигнала, возникающего из-за замираний, могут быть смоделированы, как случайный процесс.
Плотность вероятности величины замирания описывает распределение мгновенных значений модуля импульсного отклика. В случае, когда импульсный отклик имеет нулевое математическое ожидание, величина замирания Л(7) = |с(/)| имеет плотность вероятности, описываемую
распределением Рэлея
где а1 - дисперсия.
/я{г)=-Г-е2°г>0, (2.6)

В случае, когда импульсный отклик имеет ненулевое математическое ожидание, величина замирания /?(/) имеет плотность вероятности,
описываемую распределением Райса
Г-+А2
Л(Г) = —е 2"2

,г>0,Л>0, (2.7)
где А характеризует величину амплитуды огибающей компонента прямолинейного распространения сигнала, /0( ) - функция Бесселя первого рода нулевого порядка. Наличие постоянной составляющей в импульсном отклике является следствием наличия компоненты прямолинейного распространения сигнала. Отношение М = А2/а1 носит название коэффициента Райса и является показателем относительной мощности компонент прямолинейного распространения к мощности отраженных компонент. Для значений М > 1 принято считать, что в канале преобладает компонента прямолинейного распространения, тогда как для канала с М < 1 принято считать, что в канале преобладают компоненты многолучевого