基于时分同步码分多址的自组织网络定位系统的实现方法

摘要

基于时分同步码分多址的自组织网络定位系统的实现方法，给出基于TD-SCDMA(时分同步码分多址)空中接口的移动自组织网络快速精确定位的实现方法：以移动节点为观测平台，以已知位置的固定节点为辐射站。根据移动节点分析出的相对于辐射站的多普勒频移以及节点通过自身传感器测得的移动速度，将辐射站相对于移动节点的速度分解为径向速度和切向速度，利用运动学原理，可以计算出移动节点的位置信息，从而实现精确定位。

主权项

1.一种基于时分同步码分多址的自组织网络定位系统的实现方法，其特征在于以移动节点为观测平台，以已知位置的固定节点为辐射站，借助移动节点测出的多普勒频移及移动速度，得出移动节点的位置信息，定位系统的具体实现包括以下步骤并按所述顺序进行：a.测量阶段：移动节点根据自身的时分同步码分多址装置，测出接收信号的载频；利用自身传感器测出移动速度；b.计算阶段：根据测出的接收信号的载频计算出多普勒频移，将辐射站相对于节点的相对速度分解为径向速度和切向速度，计算出节点的位置信息；计算阶段的具体实现如下：2a.移动节点根据接收到的TD-SCDMA载频f₀(t)，计算出多普勒频移f_d(t)＝f₀(t)-f_c；其中，f_d(t)为多普勒频移，f₀(t)为接收到的TD-SCDMA信号载频，f_c为辐射站发射信号的载频；2b.根据得到的多普勒频移得出辐射站的相对径向速度V_r(t)＝-λf_d(t)，进而得出移动节点与辐射站的相对距离r(t)与多普勒频移的关系式其中，V_r(t)为辐射站相对于移动节点的径向速度，λ为辐射站发送TD-SCDMA载频的波长，为r(t)的导数；2c.在已知辐射站的相对移动速度向量V(t)和已求的相对径向速度V_r(t)的基础上，求出辐射站的相对切向速度进而得到V_t(t)与r(t)的关系式其中，V_t(t)是辐射站的相对切向速度，为r(t)的二阶导数；2d.根据步骤2b和步骤2c得出的两个关系式，求出移动节点与辐射站的瞬时距离r(t)；2e.辐射站与移动节点的瞬时夹角β(t)、瞬时距离r(t)以及相对切向速度V_t(t)满足关系式由步骤2c得到的V_t(t)和步骤2d得到的r(t)，求出2f.根据r(t)和β(t)求出辐射站相对于移动节点为原点的坐标位置x(t)＝r(t)cosβ(t)和y(t)＝r(t)sinβ(t)，再利用辐射站已知的地理坐标位置(x₀，y₀)，通过坐标变换可得到移动节点瞬时的地理坐标值为x_ms＝x₀-x(t)和y_ms＝y₀-y(t)；其中，(x₀，y₀)为辐射站的地理坐标位置，(x_ms，y_ms)为移动节点的瞬时地理坐标位置。