基于超声波的高精度室内定位系统研究与实现

发布时间：2021-09-29 00:21

　　随着定位应用的推广,市场对定位系统的需求越来越大,对系统的定位要求也越来越高,而在室内环境下,一套高精度的定位系统是当前定位设计中的一个挑战。本文基于超声波测距原理,提出了一种高精度室内定位方法,给出了实验系统结构,设计了系统硬件与软件,完成了系统定位实验,分析研究了产生误差的原因与解决方法。通过线性拟合对测距方程进行校正,减小测量误差;通过对测距值进行限幅滤波与取均值处理,提高数据的准确度;对坐标进行偏差校正,提高定位精度。在定位区域内布置4个坐标已知的带有射频通信和超声波测距功能的测距节点构成定位基点。根据定位区域内移动节点与定位基点的超声波测距结果,得到移动节点与各定位基点的距离,再将这些距离通过射频通信上传到数据处理系统进行处理、计算,得到移动节点的坐标,再上传给上位机。实验结果表明,测量定位误差不超过3cm,动态响应良好。论文在完成超声波定位系统的设计方案后,对硬件电路和软件设计两方面进行了详细介绍。硬件电路分为超声波发射子系统、超声波接收子系统、数据处理子系统,完成电路的设计、PCB设计与电路板的焊接与调试。软件设计包括各系统的流程图与系统程序的编写、上位机的编写。底层软件... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

T/R40超声波探头

15图 2.9 实验现场照片 2.9 Pictures of the experimen1 发射无线射频，唤醒定位基点位基点发射超声波信号的同时发无线射频信号开始计时，接收与定位基点的距离。唤醒定位

第三章 硬件电路设计第三章 硬件电路设计 2 章的系统结构框图，将分别介绍超声波发射子系处理子系统的硬件电路，并对各核心芯片进行介寄存器设置。子系统子系统是整个系统的起点，选择 89C51 单片机作为系模块与 CC1101 无线射频模块。因为系统将超声波拟移动目标，将发射子系统集成在移动的小车上寻迹圆周运动。本节重点介绍发射子系统的电源模射模块、无线射频模块。


本文编号：3412826