基于UWB的停车场汽车定位系统的研究与应用

发布时间：2024-12-22 01:36

　　随着我国城市汽保有量的高速增长,城市的停车位数量出现严重的短缺,这种状况导致了停车场内交通拥堵、停车难、乱停车等问题频繁发生。为了解决这些问题,传统的停车场开始引进智能停车场管理系统。车主使用智能停车场管理系统的服务可以更加方便地停车和反向寻车,车主根据导航服务停车和取车将会提高停车位的使用效率。但是目前阶段,一些智能停车场管理系统能够提供在线查询、预约以及缴费等功能,却极少能够提供精确的停车导航、反向寻车等功能。主要原因是目前的智能停车场管理系统缺少一套对汽车精确、实时的定位系统。Bluetooth、ZigBee、WiFi等传统的无线定位技术,受室内环境复杂的影响导致定位精度比较差,难以满足停车场汽车定位对于高精度的要求。因此,本文引入UWB定位技术用于停车场汽车的定位,丰富智能停车场管理系统的功能。理论上基于UWB技术的DW1000芯片测距误差在10cm左右,定位精度比较高,完全满足智能停车场管理系统对定位精度的要求。本文的主要工作和成果如下:(1)设计了一套基于UWB技术的停车场汽车定位系统。根据停车场内的应用环境以及结合DW1000芯片的特点,讨论了基站和电子标签的布置方式;主要...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 智能停车场的研究现状
        1.2.2 UWB定位技术的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容及章节安排
2 UWB的定位技术概述
    2.1 UWB技术的简介
        2.1.1 UWB技术的定义
        2.1.2 UWB技术的特点
        2.1.3 UWB技术与传统无线通信技术的对比
    2.2 UWB定位方法
        2.2.1 基于信号的到达角度
        2.2.2 基于信号的到达时间
        2.2.3 基于信号的到达时间差
        2.2.4 基于信号的飞行时间
    2.3 定位系统的布置方法
        2.3.1 影响定位精度的因素
        2.3.2 基站和电子标签的布置
    2.4 本章小结
3 定位系统的软件与硬件
    3.1 硬件电路
        3.1.1 硬件电路的架构
        3.1.2 主控制器电路
        3.1.3 电源电路
    3.2 DW1000 芯片及电路
        3.2.1 DW1000 芯片简介
        3.2.2 DW1000 芯片的SPI通信
        3.2.3 DW1000 芯片的电路原理图
    3.3 嵌入式软件
        3.3.1 嵌入式软件架构
        3.3.2 标签的测距原理
        3.3.3 嵌入式软件程序的开发
    3.4 本章小结
4 定位系统的算法
    4.1 常见的定位算法
        4.1.1 最小二乘算法
        4.1.2 Fang算法
        4.1.3 Chan算法
    4.2 常见算法的仿真实验
        4.2.1 仿真实验的内容
        4.2.2 单坐标点的仿真实验
        4.2.3 不同测距误差下的仿真实验
    4.3 协同定位算法
        4.3.1 Taylor算法
        4.3.2 Chan-Taylor协同定位算法
        4.3.3 Chan-Taylor协同算法的仿真分析
    4.4 本章小结
5 定位系统的测试
    5.1 测试条件
    5.2 测距测试
    5.3 定位测试
        5.3.1 基站位置的布置
        5.3.2 静止标签的测试
        5.3.3 移动标签的测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：4019234