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无线定位原理与技术

作者: 刘琪著 , 冯毅著 , 邱佳慧著

出版社: 人民邮电出版社

出版时间: 2017-07

版次: 1

ISBN: 9787115443243

定价: 88.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 186页

正文语种: 简体中文

丛书: 信息与通信创新学术专著

分类: 工程技术

本书聚焦无线定位的基本原理和关键技术。首先介绍了定位技术的起源，并对定位技术进行了分类；其次分析了影响定位的重要因素之一——无线传播环境；然后介绍了无线定位的基本原理和算法，并且分析了影响定位性能的主要因素；接着分别系统地介绍了卫星定位、蜂窝网定位和无线局域网定位，并给出了蜂窝网定位的实例；最后总结了无线定位技术在现网和5G中的应用，并展望了未来无线定位的发展。刘琪，博士，高级工程师，现任中国联通网络技术研究院高级工程师，北京邮电大学兼职研究生生导师，北京交通大学兼职授课教师。目前主要研究方向包括融合网络关键技术研究，移动互联网业务与用户行为特征研究，蜂窝网无线定位关键技术研究等。第1章绪论 7
1．1 定位技术的起源与发展 7
1．2 研究现状 10
1．3 无线定位技术的分类 11
1．3．1 卫星系统定位 12
1．3．2 蜂窝网无线网络定位 13
1．3．3 无线局域网定位 15
1．3．4 其他定位原理 17
1．4 本报告内容编排 17
1．5 参考文献 17
第2章无线传播环境 20
2．1 无线传播基本方式 20
2．2 无线传播特性 21
2．2．1 传播的大尺度衰落 22
2．2．2 传播的小尺度衰落 26
2．3 无线传播模型 33
2．3．1 经验路径损耗模型 33
2．3．2 统计多径信道模型 40
2．4 小结 46
2．5 参考文献 46
第3章无线定位基本原理及算法 47
3．1 无线定位测量 48
3．1．1 TOA测量 49
3．1．2 TDOA测量 50
3．1．3 角度测量 52
3．1．4 接收信号强度测量 52
3．2 几何建模法 54
3．2．1 解析几何法 55
3．2．2 最优估计法 62
3．3 统计分析法 71
3．3．1 最近邻法 71
3．3．2 图样匹配法 72
3．4 定位性能评估指标 75
3．5 参考文献 78
第4章卫星定位 79
4．1 卫星定位系统 80
4．1．1 GPS 全球定位系统概述 80
4．1．2 北斗导航定位系统概述 82
4．1．3 GLONASS导航定位系统概述 86
4．1．4 Galileo导航定位系统概述 87
4．1．5 四种定位系统比较 88
4．2 卫星定位原理 89
4．2．1 卫星信号简介 89
4．2．2 卫星接收机结构 93
4．2．3 卫星定位原理 96
4．2．4 卫星定位分类 99
4．3 卫星定位误差源的分析 100
4．3．1 与卫星系统有关的误差 100
4．3．2 与信号传播有关的误差 102
4．3．3 与接收机有关的误差 103
4．3．4 减低误差的办法 103
4．4 参考文献 105
第5章蜂窝网定位 106
5．1 蜂窝网技术概述 106
5．1．1 蜂窝网简介 106
5．1．2 蜂窝网定位 107
5．2 蜂窝网定位的基本原理 109
5．2．1 蜂窝网定位原理概述 109
5．2．2 蜂窝网定位系统基本架构 110
5．2．3 蜂窝网定位方法分类 110
5．3 常见蜂窝网定位技术 111
5．3．1 基于Cell-ID/ECell-ID的定位 112
5．3．2 基于信号强度的定位 114
5．3．3 基于OTDOA的定位 115
5．3．4 基于UTDOA的定位 115
5．3．5 基于AOA的定位 116
5．3．6 混合定位 116
5．3．7 小结比较 117
5．4 误差来源分析 117
5．5 参考文献 119
第6章无线局域网定位 121
6．1 基于WiFi的定位技术 121
6．1．1 WiFi标准简介 121
6．1．2 WiFi定位技术 122
6．1．3 WiFi定位实例 125
6．2 基于蓝牙系统的定位技术 126
6．2．1 蓝牙标准简介 126
6．2．2 蓝牙定位技术 128
6．2．3 蓝牙定位实例 129
6．3 基于RFID系统的定位技术 130
6．3．1 RFID标准简介 130
6．3．2 RFID定位技术 132
6．3．3 RFID定位实例 134
6．4 基于UWB的定位技术 134
6．4．1 UWB标准简介 134
6．4．2 UWB定位技术 136
6．4．3 UWB定位实例 137
6．5 基于ZigBee的定位技术 138
6．5．1 ZigBee标准简介 138
6．5．2 ZigBee定位技术 141
6．5．3 ZigBee定位实例 142
6．6 局域网定位技术比较 143
6．7 参考文献 144
第7章蜂窝网定位实例——LTE室内无线定位技术 147
7．1 室内定位的特点 147
7．2 LTE简介 148
7．3 基于LTE的室内高精度定位的系统架构 152
7．4 基于LTE的室内高精度定位原理 153
7．4．1 SRS信号相关性能分析 154
7．4．2 定位算法原理 155
7．5 基于LTE的室内高精度定位系统简介 164
7．5．1 原型机设计 164
7．5．2 信号检测和处理 167
7．5．3 位置估计 170
7．5．4 接口设计 172
7．5．5 界面演示 175
7．6 基于LTE的室内高精度定位性能演示分析 176
7．6．1      实验系统 176
7．6．2    系统参数配置 177
7．6．3    实验方案 177
7．6．4      性能分析 180
7．7 参考文献 183
第8章无线定位应用及发展 185
8．1 无线定位在现网中的应用 185
8．1．1．安全性管理 185
8．1．2．消费者服务 186
8．2 无线定位技术在5G中的应用 187
8．3 无线定位的发展及展望 190
8．4 参考文献 194
内容简介:
本书聚焦无线定位的基本原理和关键技术。首先介绍了定位技术的起源，并对定位技术进行了分类；其次分析了影响定位的重要因素之一——无线传播环境；然后介绍了无线定位的基本原理和算法，并且分析了影响定位性能的主要因素；接着分别系统地介绍了卫星定位、蜂窝网定位和无线局域网定位，并给出了蜂窝网定位的实例；最后总结了无线定位技术在现网和5G中的应用，并展望了未来无线定位的发展。
作者简介:
刘琪，博士，高级工程师，现任中国联通网络技术研究院高级工程师，北京邮电大学兼职研究生生导师，北京交通大学兼职授课教师。目前主要研究方向包括融合网络关键技术研究，移动互联网业务与用户行为特征研究，蜂窝网无线定位关键技术研究等。
目录:
第1章绪论 7
1．1 定位技术的起源与发展 7
1．2 研究现状 10
1．3 无线定位技术的分类 11
1．3．1 卫星系统定位 12
1．3．2 蜂窝网无线网络定位 13
1．3．3 无线局域网定位 15
1．3．4 其他定位原理 17
1．4 本报告内容编排 17
1．5 参考文献 17
第2章无线传播环境 20
2．1 无线传播基本方式 20
2．2 无线传播特性 21
2．2．1 传播的大尺度衰落 22
2．2．2 传播的小尺度衰落 26
2．3 无线传播模型 33
2．3．1 经验路径损耗模型 33
2．3．2 统计多径信道模型 40
2．4 小结 46
2．5 参考文献 46
第3章无线定位基本原理及算法 47
3．1 无线定位测量 48
3．1．1 TOA测量 49
3．1．2 TDOA测量 50
3．1．3 角度测量 52
3．1．4 接收信号强度测量 52
3．2 几何建模法 54
3．2．1 解析几何法 55
3．2．2 最优估计法 62
3．3 统计分析法 71
3．3．1 最近邻法 71
3．3．2 图样匹配法 72
3．4 定位性能评估指标 75
3．5 参考文献 78
第4章卫星定位 79
4．1 卫星定位系统 80
4．1．1 GPS 全球定位系统概述 80
4．1．2 北斗导航定位系统概述 82
4．1．3 GLONASS导航定位系统概述 86
4．1．4 Galileo导航定位系统概述 87
4．1．5 四种定位系统比较 88
4．2 卫星定位原理 89
4．2．1 卫星信号简介 89
4．2．2 卫星接收机结构 93
4．2．3 卫星定位原理 96
4．2．4 卫星定位分类 99
4．3 卫星定位误差源的分析 100
4．3．1 与卫星系统有关的误差 100
4．3．2 与信号传播有关的误差 102
4．3．3 与接收机有关的误差 103
4．3．4 减低误差的办法 103
4．4 参考文献 105
第5章蜂窝网定位 106
5．1 蜂窝网技术概述 106
5．1．1 蜂窝网简介 106
5．1．2 蜂窝网定位 107
5．2 蜂窝网定位的基本原理 109
5．2．1 蜂窝网定位原理概述 109
5．2．2 蜂窝网定位系统基本架构 110
5．2．3 蜂窝网定位方法分类 110
5．3 常见蜂窝网定位技术 111
5．3．1 基于Cell-ID/ECell-ID的定位 112
5．3．2 基于信号强度的定位 114
5．3．3 基于OTDOA的定位 115
5．3．4 基于UTDOA的定位 115
5．3．5 基于AOA的定位 116
5．3．6 混合定位 116
5．3．7 小结比较 117
5．4 误差来源分析 117
5．5 参考文献 119
第6章无线局域网定位 121
6．1 基于WiFi的定位技术 121
6．1．1 WiFi标准简介 121
6．1．2 WiFi定位技术 122
6．1．3 WiFi定位实例 125
6．2 基于蓝牙系统的定位技术 126
6．2．1 蓝牙标准简介 126
6．2．2 蓝牙定位技术 128
6．2．3 蓝牙定位实例 129
6．3 基于RFID系统的定位技术 130
6．3．1 RFID标准简介 130
6．3．2 RFID定位技术 132
6．3．3 RFID定位实例 134
6．4 基于UWB的定位技术 134
6．4．1 UWB标准简介 134
6．4．2 UWB定位技术 136
6．4．3 UWB定位实例 137
6．5 基于ZigBee的定位技术 138
6．5．1 ZigBee标准简介 138
6．5．2 ZigBee定位技术 141
6．5．3 ZigBee定位实例 142
6．6 局域网定位技术比较 143
6．7 参考文献 144
第7章蜂窝网定位实例——LTE室内无线定位技术 147
7．1 室内定位的特点 147
7．2 LTE简介 148
7．3 基于LTE的室内高精度定位的系统架构 152
7．4 基于LTE的室内高精度定位原理 153
7．4．1 SRS信号相关性能分析 154
7．4．2 定位算法原理 155
7．5 基于LTE的室内高精度定位系统简介 164
7．5．1 原型机设计 164
7．5．2 信号检测和处理 167
7．5．3 位置估计 170
7．5．4 接口设计 172
7．5．5 界面演示 175
7．6 基于LTE的室内高精度定位性能演示分析 176
7．6．1      实验系统 176
7．6．2    系统参数配置 177
7．6．3    实验方案 177
7．6．4      性能分析 180
7．7 参考文献 183
第8章无线定位应用及发展 185
8．1 无线定位在现网中的应用 185
8．1．1．安全性管理 185
8．1．2．消费者服务 186
8．2 无线定位技术在5G中的应用 187
8．3 无线定位的发展及展望 190
8．4 参考文献 194

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