通过测量从目标移动终端发出的无线电波,到达多个基站接收机的传播时间来确定目标移动终端的位置。已知电波的传播速度,假设目标移动终端与基站之间的传播时间为
,目标移动终端位于以基站为圆心,以移动终端到基站的电波传输距离
为半径的定位圆上,则可由3个基站定位圆的交点来确定目标移动终端的二维位置。影响到达时间(time of arrival; TOA)定位精度的两个主要因素是:①各基站和目标移动终端的时钟精度;②各基站和目标移动终端的时钟同步。
TOA定位的优点体现在市区定位精度较高;缺点是对目标移动终端和基站的时间同步要求严格,且响应时间较长。无线定位技术中常用的特征参数有信号强度、到达角度、到达时间或到达时间差。通常在无线定位的过程中基于信号到达时间的定位方法性能要优于其他方法。在基于TOA定位方法中主要的误差源是多径传播、非视距传播和多通道的干扰,提高TOA定位的估计精度是提高无线电定位性能的关键。由此可见提高算法的估计精度,降低由各种误差源造成的误差对定位精度产生的影响。它可以很大程度上提高无线定位技术在实际中的应用价值,具有巨大的市场潜力。在TOA定位技术的基础上产生了到达时间差(time difference of arrival; TDOA)定位技术,TDOA定位技术也被称为双曲线定位技术,与TOA定位技术相似,TDOA定位技术也是利用信号的传播时间进行定位。如果已经知道目标移动终端到周围两个基站的传播距离,其差值为传播距离差,则目标移动终端肯定在以两个基站为焦点,以传播距离差为长轴的双曲线上。