軟件無線電技術(shù)在3g系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）

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1、軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景（二）obileCommunicationswww.chinateIecomnews.COITI軟件無線電技術(shù)在3G系統(tǒng)中的應(yīng)用前景(二)蔣盤林二,軟件無線電技術(shù)在移動(dòng)臺(tái)地理位置定位中的應(yīng)用當(dāng)通過陸地有線電話發(fā)出一個(gè)呼叫時(shí),呼叫方的電話號(hào)碼及位置能夠通過呼叫處理信令來識(shí)別,這一特征已

2、被應(yīng)用于呼叫方身份(ID)識(shí)別和增強(qiáng)型緊急呼叫服務(wù)(E911)之中.無線地理位置定位方法與陸地有線電話網(wǎng)中的不一樣,無線呼叫方的地理位置定位可以用各種方法來確定,主要有兩種地理位置定位技術(shù):一種是基于手機(jī)的方法,主要是利用GPS衛(wèi)星信號(hào)來定位;而另一種是基于網(wǎng)絡(luò)的方法,這時(shí),地理位置信息是由接收到的手機(jī)的信號(hào)定時(shí),到達(dá)角和信號(hào)強(qiáng)度等估計(jì)獲得.通常情況下,要對(duì)不同基站所接收到的同一部手機(jī)的信號(hào)進(jìn)行比較,采用三角計(jì)算算法確定手機(jī)當(dāng)前所在的位置.實(shí)際上,單獨(dú)使用上述任何一種方法都有其局限性.對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的方法而言,位置值的估計(jì)精度通

3、常受所接收到的信號(hào)精度的影響;但是,對(duì)基于手機(jī)的方法而言,其主要制約條件就是精確的位置估計(jì)需要接收幾顆GPS衛(wèi)星的信號(hào),這在很多情況下是不可能做到的,比如說在室內(nèi)和周圍有許多高大建筑物的城市市區(qū).因此,人們通常喜歡使用GPS和基于網(wǎng)絡(luò)的綜合方法,這種方法稱之為GPS輔助法.使用軟件無線電臺(tái)結(jié)構(gòu)的商用設(shè)備的一個(gè)例子就是實(shí)用蜂窩智能車輛高速公路系統(tǒng)(IVHS)跟蹤和定位(CAPITAL)計(jì)劃,這是美國(guó)的一個(gè)自動(dòng)化交通阻塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng),目前正在華盛頓Dc郊區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)中.該系統(tǒng)采用以蜂窩技術(shù)為基礎(chǔ)的寬域監(jiān)視技術(shù),通過跟蹤裝備有蜂窩電話的

4、車輛的行進(jìn)情況對(duì)其進(jìn)行地理位置定位.這種系統(tǒng)具有與埋藏在高速公路沿線的磁傳感器,視頻攝象機(jī)和其它常用技術(shù)同樣多的優(yōu)點(diǎn),主要包括:☆區(qū)域覆蓋是平方英里數(shù)量級(jí),與車臺(tái)站使用到達(dá)時(shí)差(TDOA)技術(shù).如果反向話音信道(RVC)正在進(jìn)行處理,就可用監(jiān)測(cè)音(SAT)的頻率來確定所接收到的信號(hào)是來自于一個(gè)公共移動(dòng)臺(tái)站呢還是來自于產(chǎn)生干擾的移動(dòng)發(fā)射機(jī).”CAPITAL”系統(tǒng)的典型配置如圖2所示.在圖2中,基于軟件無線電技術(shù)和結(jié)構(gòu)的地理位置定位設(shè)備安裝在所選的發(fā)射塔臺(tái)處,通過現(xiàn)有的長(zhǎng)途通信線路與移動(dòng)電話交換局(MTSO)的控制系統(tǒng)相連接.在

5、圖2中,一輛交通車(移動(dòng)臺(tái))正在用蜂窩電話基站BS(fiberormicrowave)圖2:地理位置定位系統(tǒng)的典型配置Fig.2TypicallayoutoftheCAPITALsystem輛數(shù)或道路長(zhǎng)短無關(guān),☆設(shè)備的安裝與維修不會(huì)擾亂或中斷交通服務(wù):☆成本要比以環(huán)路為基礎(chǔ)的方法低幾個(gè)數(shù)量級(jí);☆還可擴(kuò)展應(yīng)用于車隊(duì)管理和緊急救援;☆地理位置定位設(shè)備由蜂窩服務(wù)營(yíng)運(yùn)商擁有和操縱.“CAPITAL”系統(tǒng)通過接收和處理正常移動(dòng)蜂窩電話發(fā)出的RF信號(hào)來確定蜂窩電話移動(dòng)用戶的地理位置,這時(shí),它對(duì)信號(hào)所包含的內(nèi)容并不感興趣,用戶的隱私受到了

6、保護(hù),因?yàn)椴粚?duì)該信號(hào)進(jìn)行解調(diào)而變成音頻,故在這里獲得的是具有隨機(jī)選擇指針的電子序號(hào).地理位置的定位可以使用移動(dòng)”探測(cè)”車發(fā)射信號(hào)的反向話音信道(RVC)或者反向控制信道(RECC)來實(shí)現(xiàn).若綜合使用各種技術(shù),該系統(tǒng)的定位精度可達(dá)以發(fā)射機(jī)為中心的100米范圍之內(nèi).每一個(gè)接收站都可使用比較預(yù)測(cè)(AP)最大擬然率測(cè)向算法估算出指向發(fā)射機(jī)的方位線.另外,還可根據(jù)GPS給出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,測(cè)出每一個(gè)信號(hào)的到達(dá)時(shí)間,因此就可對(duì)固定與基站進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò),設(shè)置在另一個(gè)基站或另兩個(gè)基站的定位設(shè)備也在接收這個(gè)移動(dòng)蜂窩電話發(fā)射的信號(hào)并進(jìn)行位置的估算.系

7、統(tǒng)使用的算法必須能夠?qū)Ω抖鄰胶透蓴_,這一點(diǎn)除了使用軟件無線電技術(shù)之外別無他途.采用如下措施可進(jìn)一步提高地理位置的定位精度:①采用GPS定時(shí)信號(hào)可使基站與基站之間的差分定時(shí)誤差小于100rlS:②配備GPS的基站可消除所有的站位定位誤差;③相干多信道時(shí)延允許采用DSP空間濾波,用以消除多徑和干擾的影響;④采用DSP技術(shù)可將相位校準(zhǔn)精度提高到百分之幾度.“CAPITAL”地理位置定位系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖3所示.由8單元天線陣列來的信號(hào)一組一組地下變頻到一個(gè)中頻,然后再將整個(gè)頻段進(jìn)行數(shù)字化處理.接在后面的8個(gè)數(shù)字式調(diào)諧器ASIC

8、電路將正在監(jiān)測(cè)的每一個(gè)窄帶信道相干地下變頻到零中頻復(fù)基帶格式,然后再由信號(hào)處理單元中的Inteli860芯片處理輸入的這個(gè)窄帶數(shù)據(jù)信號(hào).由于使用的是比較預(yù)測(cè)(AP)算法和空間濾波技術(shù),所以,用C語(yǔ)言編寫的軟件能夠計(jì)算和區(qū)分所接收到信號(hào)的各個(gè)分量,然后再測(cè)量每個(gè)分量的監(jiān)測(cè)音(SAT)頻率,鑒