Toa定位的估計方法及基於該估計方法的精確定位方法

2023-06-07 00:09:11

專利名稱：Toa定位的估計方法及基於該估計方法的精確定位方法
技術領域：
本發明涉及無線數字傳輸領域，特別涉及一種TOA定位的估計方法及基於該估計 方法的精確定位方法。
背景技術：
隨著軍事及民用上對無線精確定位的需求的迅速增加，無線定位技術近年來收到 廣泛的關注並取得了長足的進步和發展。美國的GPS(Global Positioning System,全球 定位系統)、歐洲的伽利略(Galileo)系統、俄羅斯的GLONASS系統以及我國的"北鬥"定 位系統等(請參見文獻[l]E. D. Kaplan, C. Hegarty， "Understanding GPS :Principlesand Applications, Second Edition, ，，Boston， USA :Artech HousePublishers， 2005)，憑藉著廣 域覆蓋的巨大優勢，將無線電定位技術推向 一個新的高度。 但是，衛星定位系統仍存在許多缺點，比如衛星從約2萬公裡的高空向地面發射 信號，由於多徑效應、衛星軌道誤差、電離層延遲效應等會產生定位誤差；衛星定位技術在 市區內的定位概率不高，而在室內和地下停車場等場景下的定位概率幾乎為零，因此使用 衛星定位技術很難進行緊急救援定位；衛星定位實時性較差，首次定位可能需要IO分鐘左 右甚至更長的時間才能完成初始化和搜星並進而轉入正常導航定位工作模式，會貽誤緊急 救援工作；衛星定位系統通常也會受到一些軍事或者政治目的限制，如美國政府對GPS採 用SA(Selective Availability,選擇可用)政策，在特殊情況下使用GPS衛星定位會受到 幹擾。此外，昂貴的衛星接收設備對於大多數普通民用用戶而言是難以接受的。
另一方面，地面數位電視廣播系統已開始在全球大規模建設，在國際上已經頒 布了三種地面數位電視傳輸標準美國ATSC(AdvancedTelevision Systems Committee, 高級電視系統委員會)數位電視標準採用了單載波調製，而歐洲DVB-T標準和日本 ISDB-T (Integrated ServiceDigital Broadcasting-Terrestrial,地面綜合業務數字廣 播)都採用了基於OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用) 技術的多載波調製技術。我國已於2006年8月頒布了《數位電視地面廣播傳輸系統幀結構、 信道編碼和調製》地面數位電視國家強制標準DTMB，並於2007年8月1日開始實施。目前， 中國DTMB標準已經在大陸部分地區及香港、澳門等地區取得了成功應用，將很快形成一個 覆蓋全國的網絡，同時DTMB正積極進軍海外，具有廣闊的市場應用前景。
隨著地面數位電視的廣泛運用，數位電視產生的增值服務也將越來越受到人們的 關注。在2008年出臺的DVB-T2 (Digital VideoBroadcasting-Terrestrial 2，第二代歐 洲地面數位電視標準)中就採用了物理層管道等技術提供除廣播以外的其他多種業務。直 接利用現有的數位電視網絡基礎設施進行無線定位也越來越得到人們的關注，已有文獻報 道，基於美國數位電視標準ATSC的無線定位精度可達1米量級，而基於歐洲標準DVB-T的 無線定位也可達到類似的精度。與衛星定位相比，數位電視信號不受衛星都卜勒效應和電 離層傳播延遲的影響，數位電視信號本身還具備一定的室內接收能力，因此市區定位概率 高，還可滿足室內定位要求，同時數位電視信號的碼率遠遠高於GPS的C/A碼，因此定位的實時性大大增強，而且信號處理複雜度小、功耗低，此外還可利用現有的地面數位電視基礎 設施，無需改變就可以直接用於無線定位。因此，研究基於數位電視信號的精確定位技術， 對於提升數位電視標準的價值、提供低成本全天候精確三維導航定位信息等都具有非常重 要的意義。 歐洲的DVB-T標準、日本的ISDB-T標準和中國的DTMB標準都採用多載波傳輸 技術。目前，利用多載波信號進行無線定位的方法主要分為兩類一類是基於符號定時 同步的算法及其改進算法，其中性能較好的一種方法是Mensing在文獻[2]C. Mensing， S. Plass， and A. Damma皿，"Synchronization Algorithms for Positioning with OFDMComm皿ications Signals," in Proc. 4th Workshop on Positioning, Navigation and Communication (WPNC' 07)， Mar. 2007， pp. 205-210.中提出的算法，定位精度大約 為3米，但算法非常簡單，複雜度僅為o(N)，其中N為用於定位的觀測數據長度；另一類 則是基於譜估計中的高解析度算法，該類算法具有較高的定位精度，如MUSIC(Multiple Signal Classification)算法(請參見文獻[3]X丄i， K. Pahlavan， "Super-resolution T0A Estimation with Diversity for IndoorGeolocation， ，， IEEE Trans on Wireless Communications, ， vol. 3， no. 1， pp. 224—234， Jan. ，2004.)的定位精度大約是2米、 ML(Maximum Likelihood)算法(請參見文獻[4]Voltz， P.J. ， Her薩dez， D. ， "Maximum likelihoodtime of arrival estimation for real—time physical location tracking of802. lla/g mobile stations in indoor environments, ，， in Proc. IEEEPosition Location and Navigation Symposium (PLANS' 04) ， April, 2004， pp. 585-591)的精度是 0. 5米、MP (Matrix Pencil)算法(請參見文獻[5]T. J. S. Khanzada， A. R. Ali， A. S. Omar， "Time Difference of ArrivalEstimation using Super Resolution Algorithms to Minimize DistanceMeasurement Error for Indoor Positioning Systems, ，， in Proc. IEEEInternational Conference on Multitopic Conference(INMIC' 08) ， Dec. ，2008， 卯.443-447)的精度則可達0.2米，但該類算法複雜度比較高，一般在o(N3)數量級。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，提出了一種TOA定位的估計方法及基於該估計方法
的算法簡單、定位更新速度快、系統兼容性強、適用範圍廣的精確三維定位的方法。 為達到上述目的，本發明的技術方案提供了一種TOA定位的估計方法，包括以下
步驟先將包含於多載波數位電視信號中的時域的定位數據變換到頻域，然後利用已知的
頻域定位數據去除其相位信息，對該結果進行延時自相關計算，並對求出的延時自相關序
列進行差分運算，最後對所得的差分序列取相位求平均，從而得到多載波數位電視信號的
傳輸時延細估計值，其中，所述定位數據為已知的序列。 所述已知的序列為m序列、Gold序歹lj、 Walsh序列、Kasami序列、LA序列、ZCZ序
列中的一種，或者上述各序列中的一種經逆傅立葉變換到時域後得到的序列。 所述定位數據位於多載波數位電視信號的信號幀中已有的保護間隔或者數字信
號幀的幀體中。 本發明還提供了一種定位方法，其基於上述TOA定位的估計方法進行定位，所述 定位方法包括步驟
Sl，發射帶有定位信息的多載波數位電視信號；所述定位信息包括發射端的二維 或三維坐標位置信息和定位數據，所述定位數據為已知的序列； S2，對接收到的所述多載波數位電視信號進行時域幀同步，獲取幀號信息和本幀 信號的起始時刻，從而得到傳輸時延粗估計值； S3，截取所述定位信息中的定位數據，利用上述T0A定位的估計方法計算得到傳 輸時延細估計值，並利用傳輸時延估計值計算得到接收端與發射端之間距離的估計值；
S4，求出接收端與多個發射端之間距離的估計值之後，利用所述距離的估計值以 及所述二維或三維坐標位置信息利用定位算法計算得到用戶所在位置的二維或三維位置 信息以及二維或三維速度信息。 所述三維坐標位置信息插入在可擴展的多載波數位電視系統中的系統信息中發 射，所述系統信息至少包括保護間隔長度、數據調製方式、編碼方式和發射分集標識符。
在所述步驟S2中，接收端利用相鄰數位電視信號幀的保護間隔的相同/相似性或 者該保護間隔結構本身的相同/相似性，通過相關峰檢測的方法完成時域幀同步，從而得 到傳輸時延粗估計值。 所述三維速度信息通過相鄰兩幀或多幀的時間內獲得的三維定位信息計算得到。
所述二維速度信息通過相鄰兩幀或多幀的時間內獲得的二維定位信息計算得到。
所述三維位置信息包括用戶所在位置的經度、緯度和高度。
所述二維位置信息包括用戶所在位置的經度和緯度。
上述技術方案具有如下優點 1)定位精度高仿真結果表明，利用OFDM信號幀中的循環前綴進行相關峰檢測從 而實現定位的方法，其精度一般只有幾米。基於OF匿信號的超解析度定位方法如MUSIC法、 ML法以及MP法具有較高的定位精度， 一般可達分米量級。而本發明的方法，定位精度可以 達到釐米量級，完全可以滿足一般的商用定位需求。 2)實現複雜度低利用OF匿信號幀中的循環前綴進行相關峰檢測從而實現定位 的方法具有很低的複雜度，只有o (N)，其中N為定位數據的長度，這裡為循環前綴的長度。 但這種方法的定位精度較差。基於OF匿信號的超解析度定位方法具有較高的定位精度，但 這類算法的複雜度較高，如MUSIC法在每次迭代過程中需要N3+N2次乘法，ML法需要9N3次 乘法，MP法的複雜度也在o(N3)量級。而本發明的方法，其複雜度為o(N log2 N)，遠低於超 解析度算法的複雜度。 3)定位更新速度快當採用普通數位電視信號幀中的保護間隔作為定位數據時， 由於保護間隔在每一信號幀中均存在，且信號幀的持續時間通常為幾百微秒，因此定位信 息可以每幀更新一次，定位更新速度非常快，因此定位的實時性大大增強，完全可以滿足實 時救援等應用的需求；當通過在已有的數位電視信號幀中插入一些定位幀來實現定位時， 定位更新的速度與插入定位幀的頻率成正比，可根據實際系統的需求來靈活選取插入定位 幀的頻率； 4)系統兼容性強本發明的方法中，當採用普通數位電視信號幀中的保護間隔作 為定位數據時，可以完全不用修改已有的數位電視基礎設施和數位電視信號的結構和形 式，僅需要在可擴展的系統信息中增加本發射塔的三維坐標信息即可，因而與現有數字電 視網絡具有最大的兼容性；
5)適用範圍廣與衛星定位相比，數位電視信號不受發射機都卜勒效應和電離層 傳播延遲的影響，數位電視信號本身還具備較強的室內接收能力和移動接收能力，因此市 區定位概率高，還可滿足室內定位要求，同時帶有定位功能數位電視終端將進入普通老百 姓家庭，人們無需採用專門的定位設備就可以達到實時定位的目的，因而具有非常廣的適 用範圍。


圖1為本發明實施例的定位方法流程圖； 圖2為示出本發明實施例中定位數據所處位置的一種方式的示意圖； 圖3為示出本發明實施例中定位數據所處位置的另一種方式的示意圖； 圖4為本發明實施例中進行T0A頻域細估計的方法流程圖； 圖5為本發明實施例中進行傳輸時延估計的示意圖； 圖6為本發明實施例中基於TOA法進行用戶定位的示意圖； 圖7為本發明實施例中基於TDOA法進行用戶定位的示意圖； 圖8為本發明實施例的定位方法與現有技術的幾種典型定位方法的定位精度對 比結果。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施 例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。 依據本發明實施例的利用多載波數位訊號進行精確三維定位的方法，其步驟如圖 1所示，包括數位電視發射塔發射帶有定位信息的多載波數位電視信號；接收端首先進行 時域幀同步後找到多載波數位電視信號幀的起始位置，並通過解調普通的數位電視信號幀 或者系統信息獲得發射塔的二維或三維坐標信息，然後接收端在頻域進行信號傳輸時延細 估計，從而得到精確的傳輸時延值將該傳輸時延值轉換為數位電視發射塔與接收端之間的 偽距，用戶通過測量獲得接收端與多個數位電視發射塔之間的偽距後，便可求解出該用戶 所在的二維或三維位置信息，並可以通過相鄰兩幀或多幀的定位信息或者該用戶的二維或 三維速度信息。 本實施例中，在數位電視網絡的信號發射端，數位電視信號中的定位信息包括兩 種發射機本身三維坐標的位置信息以及用於接收機進行傳播時延估計的定位數據。
其中，位置信息可以作為數位電視系統中系統信息的一部分，插入在可擴展的系 統信息中(多載波數位電視系統中的系統信息包括保護間隔長度、數據調製方式、編碼方 式、發射分集標識符等)，其具體可以是位置信息通過專門的系統信令符號來發送，比如 在類似於DVB-T2中的PI符號中包含發射塔的位置信息；或者位置信息分散在數位電視信 號幀中周期性重複發送，比如在類似於DTMB中的TPS中包含發射塔的位置信息。
定位信息中的定位數據是已知的多載波數據，其可以是時域上具備特定特徵的 序列，如m序列、Gold序歹l」、Walsh序列、Kasami序列、LA序列、ZCZ序列等，或者其他任何 形式的已知序列；或者是頻域上具備上述特定特徵的已知序列通過IFFT(Inverse Fast FourierTransform，快速傅立葉逆變換)到時域後的序列。
對於定位信息中的定位數據所處的位置，其可以是位於信號幀結構中的保護間隔 中；或者位於信號幀結構中的幀體中，該定位數據與普通的數位電視信號幀一樣，需要在其 前面加上保護間隔，從而構成一個數位電視定位幀；為了最大限度地保持已有數位電視系 統不變，本實施例中選擇前一種方式，即定位數據位於信號幀結構中的保護間隔中。
在數位電視網絡的接收端，首先對接收到的多載波數位電視信號進行時域幀同 步，幀同步後獲取幀號信息和本幀信號的起始時刻，從而獲得TOA(time of arrival,到達 時間)定位法時域粗估計。幀同步可以利用相鄰數位電視信號幀的保護間隔的相似性，通 過檢測相關峰的方法獲取幀同步；也可以利用數位電視信號幀的保護間隔結構中本身的相 似性(比如保護間隔為兩個重複的時域或者頻域序列，或者保護間隔本身帶有時域循環前 綴)，通過檢測相關峰的方法獲取幀同步；還可以利用本地序列與接收序列的相關峰來獲 取。 在數位電視網絡的接收端，接收機還需要利用多載波定位數據在頻域進行傳播時 延細估計，以獲取精確的傳輸時延估計。上述定位方法所基於的TOA定位的估計方法具體 為先將時域定位數據變換到頻域，然後利用已知的頻域定位數據去除其相位信息，對其結 果進行延時自相關計算，並對求出的延時自相關序列進行差分運算，最後對所得的差分序 列取相位求平均，從而得到傳輸時延細估計值。具體算法如下 利用所述定位數據計算得到傳輸時延細估計值，利用傳輸時延估計值計算得到接 收端與發射端之間距離的估計值的步驟具體為 若所述定位數據位於多載波數位電視信號的信號幀中已有的保護間隔中，該定位
數據的頻域信號表示為{d (k) } k = 。N—1 (已知信號)，其中N為定位數據的長度，該頻域信號對
應的時域的多載波數位電視信號為 W-1 s(0 = 2^(^)'e/2;r/" 其中fk為第k個子載波對應的頻率； 該時域的多載波數位電視信號經過傳輸時延t 。後得到的接收信號r (t)為
AM= - r0) + "(0 = Z , e/2^ r。) + "(0
/t=0 其中，n(t)為方差為02高斯白噪聲，傳輸時延、用採樣時間間隔T歸一化表示
為6> =,=《+^^ e工表示整數個採樣間隔，ep表示分數個採樣間隔； 在數位電視網絡的接收端，接收機首先對接收到的多載波數位電視信號採樣常規 方法進行時域幀同步，幀同步後獲取幀號信息和本幀信號的起始時刻，從而獲得TOA時域
粗估計值A。由於時域粗估計的精度一般有一個或多個採樣間隔，所以必須進行細估計得到 分數個採樣間隔的時延估計。 接收機在幀同步後截取接收信號中的時域定位數據，並通過傅立葉變換(FFT)將 時域數據轉換到頻域，然後利用已知的頻域定位數據進行精確的T0A頻域細估計值^ 。具體 步驟如下 接收信號r (t)經過快速傅立葉變換FFT之後，第k個子載波上的頻域信號R(k)為 = '+"'(A:) OSA^AA —1 其中n' (k)為噪聲； 將定位數據的頻域信號d(k)的共軛cT(k)乘以R(k)，以去除信號d(k)本身的相 位信息雖)4e"+"'w os"w-1 其中，[ r表示取共軛，A = |d(k) I2為信號d(k)的能量，不失一般性，我們假設 A=l。n〃 (k)=n' (k)cT(k)是與n' (k)具有相同統計特性的噪聲項。簡單起見，下 面的數學推導中將省去該噪聲項。 對上式中的W(k)進行L位延時自相關，以去除子載波序號k的影響 formula see original document page 8 然後對得到的序列Z(L)進行差分運算，從而得到如下的差分序列
=Z* +1) = g W f 對差分序列D(L)的相位取平均 a ;y w/2-i
formula see original document page 8 則得到發射端與接收端之間的距離的估計值及的計算公式為
;k, + 6^)T.C 其中^為數位電視發射塔與接收機之間真實距離R的估計值，由於估計值存在一定 的偏差，所以我們稱之為偽距，c = 3X108(m/S)是光速。 接收端在獲取精確的傳輸時延估計後，將傳輸時延轉換為數位電視發射塔與接 收端之間的偽距，由於估計值存在一定的偏差，所以我們稱之為偽距。通過多個偽距來確 定用戶所在的位置，從而實現用戶位置的定位，其具體步驟可以是用戶通過TOA法來實 現定位，即通過幾個圓的交點求出用戶的位置。如圖6所示，用戶u位於與數位電視發射 塔Sl距離為A的圓上，同時位於與數位電視發射塔s2距離為fc的圓上以及與數位電視發射 塔83距離為《,的圓上，則三個圓的交點即為用戶u的準確位置；或者用戶通過TDOA(time difference ofarrival，到達時間差)定位法來實現定位，即將得到已求得的不同發射塔發 射的數位電視信號的到達時間先轉換為信號的到達時間差，並將該時間差等效為距離差， 然後利用與兩個固定發射塔距離差為某一常數的點位於以這個兩個發射塔為焦點的雙曲 線上這一特點，通過兩條或多條雙曲線的交點來確定用戶的位置。圖7給出了利用TD0A法 確定用戶位置的示意圖。 當接收端在獲取了幾個不同的偽距後，用戶可以通過多個偽距來確定用戶所在的 空間位置，從而實現定位，其具體實施方式
可以是 用戶利用與四個數位電視發射塔之間的偽距g,和四個數位電視發射塔的三維坐標信息Si = (Xi， yi， Zi)(其中i = 1，2，3，4)來確定用戶的三維坐標信息u 時間偏差tu，這四個未知數可通過以下四個方程聯立求解
formula see original document page 9
或者用戶利用與三個數位電視發射塔之間的偽距a和三個數位電視發射塔的三 維坐標信息Si二 (Xi，yi，Zi)(其中i = 1，2，3)來確定用戶的二維坐標信息u二 (xu，yu)和 時間偏差tu，這三個未知數可通過以下三個方程聯立求解
formula see original document page 9
對於式(1)和(2)所述的非線性方程組，其解法可以是採用閉合形式解、基於線 性化的迭代法或者卡爾曼濾波法。 在用戶獲得上述定位信息後，接收端還可以通過相鄰兩幀或多幀時間裡獲得的定 位信息，求得用戶的二維或者三維速度矢量V :
u 一u,
V 其中j，k表示不同的信號幀幀號，二者可以相鄰，也可以相隔多幀，tj，tk則表示對 應幀的起始時刻。 由以上實施例可以看出，本發明所提出的TOA頻域細估計的方法，其主要的複雜
度在於計算延時自相關序列{Z(L)K:
,2，直接計算該序列需要要AA2 —^TV次乘法，為了
降低該方法的複雜度，可以通過M二 2N點FFT/IFFT變換一次得到整個延時自相關序列。 該運算過程包括兩次M點FFT運算、M點乘法運算以及一次M點IFFT運算，故一共需要 圖8示出了對本發明所提出的定位的方法的精度進行計算機仿真實驗的結果。圖 中的[2]、 [3]、 [4]、 [5]分別表示背景技術中提到的文獻[2]、 [3]、 [4]、 [5]。仿真實驗中 定位數據的長度為1024的頻域格雷互補序列，系統的採樣時鐘為20MHz。定位的精度用偽 距的RMSE(root mean square error,均方根誤差)來衡量，RMSE的定義為
formula see original document page 9 其中仏表示對真實距離R的第k次估計結果，K為觀察估計結果的總次數c
為了與現有基於多載波信號的定位方法的精度進行對比，仿真結果中同時給出了 其他幾種典型的多載波定位方法的精度。同時，為了評估本發明所提出方法的定位精度，仿 真結果中同時給出了利用N點數據進行時延估計的理論CRLB (Cram6r-Rao lower bound,克 拉美-羅下限) C脂(i ): 6
,iV2(W_l) 其中，^^/2cr2為信噪比，A= |d(k) 12為信號d(k)的能量，02為高斯白噪聲 n(t)的方差。 從圖8的仿真結果可以看出，對於多載波信號的定位方法，基於超解析度的算法 的定位精度明顯比基於相關峰檢測的定位算法精度高，而本發明所提出的定位方法，其精 度高於上述兩類算法。例如，當信噪比Eb/N。為20dB時，Mensing法(請參見背景技術中所 提到的文獻[2])是基於相關峰檢測這類算法中精度較高的方法，其定位精度約為3. 5米， 而基於超解析度算法的這類算法中，MP法具有較高的精度，其定位的精度為0. 22米，而本 發明所提出的定位方法的精度為0. 018米，達到了釐米量級的定位精度。圖8的仿真結果還 表明，本發明所提出的定位算法在低信噪比時的估計性能也僅僅只有較小的損失，而在Eb/ N。大於8dB時則幾乎接近理論下界。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型 也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種TOA定位的估計方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟先將包含於多載波數位電視信號中的時域的定位數據變換到頻域，然後利用已知的頻域定位數據去除其相位信息，對該結果進行延時自相關計算，並對求出的延時自相關序列進行差分運算，最後對所得的差分序列取相位並求平均，從而得到多載波數位電視信號的傳輸時延細估計值，其中，所述定位數據為已知的序列。
2. 如權利要求1所述的T0A定位的估計方法，其特徵在於，所述已知的序列為m序列、 Gold序列、Walsh序列、Kasami序列、LA序列、ZCZ序列中的一種，或者上述各序列中的一種 經逆傅立葉變換到時域後得到的序列。
3. 如權利要求1所述的T0A定位的估計方法，其特徵在於，所述定位數據位於多載波數 字電視信號的信號幀中已有的保護間隔或者數位訊號幀的幀體中。
4. 一種精確定位方法，其基於權利要求1 3之任一項所述的T0A定位的估計方法進 行定位，其特徵在於，所述定位方法包括步驟Sl，發射帶有定位信息的多載波數位電視信號；所述定位信息包括發射端的二維或三 維坐標位置信息和定位數據，所述定位數據為已知的序列；S2，對接收到的所述多載波數位電視信號進行時域幀同步，獲取幀號信息和本幀信號 的起始時刻，從而得到傳輸時延粗估計值；S3，截取所述定位信息中的定位數據，利用權利要求1 3之任一項所述的T0A定位的 估計方法計算得到傳輸時延細估計值，並利用傳輸時延估計值計算得到接收端與發射端之 間距離的估計值；S4，求出接收端與多個發射端之間距離的估計值之後，根據所述距離的估計值以及所 述二維或三維坐標位置信息使用定位算法計算得到用戶所在位置的二維或三維位置信息 以及二維或三維速度信息。
5. 如權利要求4所述的精確定位方法，其特徵在於，所述三維坐標位置信息插入在可 擴展的多載波數位電視系統中的系統信息中發射，所述系統信息至少包括保護間隔長度、 數據調製方式、編碼方式和發射分集標識符。
6. 如權利要求4所述的精確定位方法，其特徵在於，在所述步驟S2中，接收端利用相鄰 數位電視信號幀的保護間隔的相同/相似性或者該保護間隔結構本身的相同/相似性，通 過相關峰檢測的方法完成時域幀同步，從而得到傳輸時延粗估計值。
7. 如權利要求4所述的精確定位方法，其特徵在於，所述的二維位置信息包括用戶所 在位置的經度、緯度，所述的三維位置信息包括用戶所在位置的經度、緯度、高度。
8. 如權利要求4所述的精確定位方法，其特徵在於，所述二維或三維速度信息通過相 鄰兩幀或多幀的時間內獲得的二維或三維定位信息計算得到。
全文摘要
本發明公開了一種TOA定位的估計方法及基於該估計方法的精確定位方法。該定位方法包括步驟發射帶定位信息的多載波數位電視信號，定位信息包括發射端的二維或三維坐標位置信息和定位數據，定位數據為已知序列；對接收到的多載波數位電視信號進行時域幀同步，從而得到傳輸時延粗估計值；截取定位數據，利用TOA定位估計方法計算得到傳輸時延細估計值，進而得到接收端與發射端間距離的估計值；求出接收端與多個發射端之間距離的估計值之後，根據距離的估計值及二維或三維坐標位置信息利用定位算法計算得到用戶所在位置的二維或三維位置信息及二維或三維速度信息。本發明算法簡單、定位更新速度快、系統兼容性強、適用範圍廣，能實現精確定位。
文檔編號H04W64/00GK101702827SQ20091023760
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者戴凌龍, 楊知行, 王軍, 王昭誠 申請人:清華大學