第一章详细论述了无线蜂窝技术的发展和应用，以及国内外研究现状和发展态势。第二章论述了各种可以用于无线蜂窝通信系统的定位方法，并且对各种方法进行归纳总结和比较。其中主要比较了各种方法的性能和适用范围。由于GSM通信系统是目前应用最广泛的无线蜂窝移动通信系统，因此本文在第三章讨论了GSM系统定位技术的一些算法。第四章讨论了TDOA定位技术，首先给出TDOA双曲线定位模型，然后详细介绍了两种TDOA经典定位方法：泰勒级展开法和Chan氏算法，并给出定位精度的性能指标：最后给出本文实验的信道仿真模型，通过仿真实验对泰勒级展开法和Chan氏算法进行评估。第五章对全文进行总结。

算法分析

该算法首先需要计算移动距离门G，移动距离门G的几何解释如图3-2所示。当观测点zi+1与处理后的点迹si之间距离大于G如图3-2中B点，则认为观测点zi+1误差过大将该点舍去，反之观测点zi+1，与处理后的点迹si之间距离小于G则认为观测点zi+1可信，如图3-2中A点，并将该点纳入移动点迹计算。因此距离门G的取值至关重要，若G过大则误差大的值也进入结果会使得最后定位跟踪结果扰动太大，用户不满意;若G太小则会导致观测结果中过少的信息进入移动点迹，使得整个性能降低甚至无法实施定位跟踪。为确定距离门G首先做出如下假设，认为观测序列Z中除去遗漏的和误差过大的数据外其它数据满足高斯过程。

从上图和表4－3至4-6中可以看出，在理想环境下，无论基站数目多少都是Chan氏算法性能最好，泰勒级数方法次之，LS方法最差。在基站数目逐渐增加时,二种算法的精度都能得到改善，其中尤其以LS方法最为明显。但是当数目增加到一定值以后，Chan氏算法和泰勒级数方法受基站数的影响逐渐可以忽略。总的说

来，还是Chan氏算法最好，不仅精度高而且不依赖于初值。

2.模拟实际环境下算法的性能分析

考虑到实际应用问题，我们采用T1P1信道模型来模拟实际蜂窝网络环境分布对闹市区、一般市区、郊区和远郊四种情况进行仿真。仿真条件是小区半径从1000 -5000米，移动台在服务小区阴影面积内均匀分布，参与定位的基站数目为6个，测量误差服从均值为零，标准差为30m的高斯分布。图4－4所示为在不同信道环境下不同算法的定位误差与小区半径的关系图。测量结果如表4-7至4-10所示，均方根误差的单位是米。

本文工作主要内容有:

1.详细论述了无线蜂窝技术的发展和应用，以及国内外研究现状和发展态势。

2.详细论述了各种可以用于无线蜂窝通信系统的定位方法，并且对各种方法进行归纳总结和比较，其中主要比较了各种方法的性能和适用范围。

3.针对在移动过程中实施定位存在一定的误差，本文还讨论了一种移动台定位跟踪方法，并作了仿真验证。

4.详细论述了TDOA蜂窝网络定位技术的主要原理，介绍了传统的获得TDOA测量的广义互相关方法，然后导出TDOA双曲线模型。在定位算法中，选取TDOA最小二乘法、泰勒级数展开法、Chan氏方法进行比较，并做了详尽的数学推导。在仿真实验方面，本章首先给出模仿实际信道的仿真模型，接着从TDOA测量误差、参与定位的基站数量、移动台位置分布等方面考虑，检验几种TDOA定位算法分布在理想信道和实际信道环境下的定位性能，对各种算法的特性进行具体分析。