tdoa

TDOA（Time Difference of Arrival）是一種利用時(shí)間差來定位的技術(shù)，它是基于時(shí)間差定位技術(shù)（TDL）的一種變體，其中時(shí)間差指的是信號(hào)從發(fā)射源到接收端之間的時(shí)間差。TDOA技術(shù)的基本原理是，通過比較多個(gè)接收端接收到的信號(hào)的時(shí)間差，可以確定信號(hào)發(fā)射源的位置。 TDOA技術(shù)在通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，它主要用于定位系統(tǒng)，例如無(wú)線定位系統(tǒng)（WPS），無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)（RNSS），無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)（WNPS）等。 TDOA技術(shù)的工作原理是，在某一空間區(qū)域內(nèi)，設(shè)置多個(gè)接收端，每個(gè)接收端接收到的信號(hào)都有一個(gè)時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差是信號(hào)從發(fā)射源到接收端之間的時(shí)間差。通過比較多個(gè)接收端接收到的信號(hào)的時(shí)間差，可以確定信號(hào)發(fā)射源的位置。 TDOA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，它可以提供高精度的定位結(jié)果，它可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得定位結(jié)果，而且它可以在較低的成本下實(shí)現(xiàn)定位。 TDOA技術(shù)也可以用于實(shí)時(shí)定位，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控物體的位置，從而更好地控制物體的運(yùn)動(dòng)。此外，TDOA技術(shù)還可以用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全，可以有效地檢測(cè)和防止無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攻擊。 總之，TDOA技術(shù)在通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，它可以提供高精度的定位結(jié)果，它可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得定位結(jié)果，而且它可以在較低的成本下實(shí)現(xiàn)定位，因此，TDOA技術(shù)在通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

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　　Time Difference of Arrival 到達(dá)時(shí)間差

　　TDOA是一種無(wú)線定位技術(shù)。

　　不同于TOA，TDOA（到達(dá)時(shí)間差）是通過檢測(cè)信號(hào)到達(dá)兩個(gè)基站

　　

的時(shí)間差，而不是到達(dá)的絕對(duì)時(shí)間來確定移動(dòng)臺(tái)的位置，降低了時(shí)間同步要求。采用三個(gè)不同的基站可以測(cè)到兩個(gè)TDOA，移動(dòng)站位于兩個(gè)TDOA決定的雙曲線的交點(diǎn)上。

　　該定位技術(shù)可應(yīng)用于各種移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其適用于CDMA系統(tǒng)，CDMA系統(tǒng)用擴(kuò)頻方式將信號(hào)頻譜擴(kuò)展到很寬的范圍，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗多徑能力。CDMA屬非功率敏感系統(tǒng)"信號(hào)衰減對(duì)時(shí)間測(cè)量的精度影響較小。TDOA法與TOA法比較優(yōu)點(diǎn)之一是:當(dāng)計(jì)算TDOA值時(shí)，計(jì)算誤差對(duì)所有的基站是相同的且其和為零，這些誤差包括公共的多徑時(shí)延和同步誤差。 但由于功率控制造成離服務(wù)基站近的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率小，使得與服務(wù)基站相鄰的(參與定位的另一基站接收到的功率非常小（即相鄰基站的SNR太�。�，造成比較大的測(cè)量誤差。

　　TDOA算法是對(duì)TOA算法的改進(jìn)，他不是直接利用信號(hào)到達(dá)時(shí)間，而是用多個(gè)基站接收到信號(hào)的時(shí)間差來確定移動(dòng)臺(tái)位置，與TOA算法相比他不需要加入專門的時(shí)間戳，定位精度也有所提高。TDOA值的獲取一般有2種形式：

　　第1種形式是利用移動(dòng)臺(tái)到達(dá)2個(gè)基站的時(shí)間TOA，取其差值來獲得，這時(shí)仍需要基站時(shí)間的嚴(yán)格同步，但是當(dāng)兩基站間移動(dòng)信道傳輸特性相似時(shí)，可減少由多徑效應(yīng)帶來的誤差，如圖3所示。

　　根據(jù)到達(dá)時(shí)間差獲得的TDOA方程為：

　　

第2種形式是將一個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)與另一個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，從而得到TDOA的值，這種算法可以在基站和移動(dòng)臺(tái)不同步時(shí)，估計(jì)出TDOA的值，由于實(shí)際應(yīng)用中，往往很難做到基站與移動(dòng)臺(tái)的同步，所以利用相關(guān)估計(jì)得到TDOA值，再進(jìn)行定位計(jì)算能獲得較高精度。對(duì)于蜂窩網(wǎng)中的移動(dòng)臺(tái)定位而言，TDOA更具有實(shí)際意義，這種方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求相對(duì)較低，并且定位精度較高，目前已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。

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