当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

UWB室内定位多标签防碰撞算法研究

发布时间:2018-09-05 15:44
【摘要】:随着人工智能、无人工业等新兴产业的出现,室内定位技术也日益受到人们的关注,室内定位技术指在室内环境中对目标物体的位置完成定位或目标物体移动路径跟踪,该技术主要应用基站、无线通讯技术等多种技术的结合,由此形成一个适用于高精度定位需求的室内定位系统。本文的研究内容是基于超宽带多标签防碰撞的室内实时定位技术。首先阐述目前海内外对超宽带室内定位技术的研究近况,在认识到超宽带室内定位技术对多定位标签防碰撞的需求的情况。明确了本文以基于超宽带室内定位系统为平台的多标签防碰撞算法的研究。详细介绍了超宽带定位系统的组成、定位算法以及基站间的时钟同步模型。随后,分析了二进制树算法和ALOHA算法两类标签防碰撞算法,详细阐述两类算法的数学模型,对纯ALOHA、时隙ALOHA、帧时隙ALOHA以及动态帧时隙ALOHA做了系统的分析,并通过算法比较,提出将动态帧时隙ALOHA算法应用于超宽带室内定位系统的想法。基于动态帧时隙ALOHA算法,文章详细分析了实现动态帧所涉及到的标签估计算法,介绍并通过仿真比较了 Low bound、Schoute、Vogt和贝叶斯估计算法。详述贝叶斯标签估计算法的实现概率分布函数。研究基于超宽带的动态帧时隙ALOHA算法的贝叶斯标签估计算法。针对超宽带室内定位系统的系统组成以及定位实现的原理,研究分析了一种基于超宽带室内多标签定位系统的标签防碰撞算法改进思路。在多标签定位系统中,由于定位标签数量多,为便于对多定位标签的性能做测试。在文章末尾使用成功识别率测试对多标签定位系统做测试,并提出了基于超宽带室内定位系统的圆概率误差算法R95用以同时对多标签做定位精度分析。全文通过基于MATLAB的仿真以及对定位系统的成功识别率和精度测试,论证了超宽带室内定位系统的高精度性能以及基于贝叶斯标签估计算法的动态帧时隙ALOHA的优势。本文的研究旨在为超宽带室内多标签定位系统的标签防碰撞提出一种可行的参考,用以实现定位系统的多标签防碰撞能力。
[Abstract]:With the emergence of artificial intelligence, unmanned industry and other emerging industries, indoor positioning technology has been paid more and more attention. Indoor positioning technology refers to the location of the target object or the tracking of the moving path of the target object in the indoor environment. This technology is mainly used in the combination of base station, wireless communication technology and other technologies, thus forming an indoor positioning system suitable for high precision positioning requirements. The research content of this paper is the indoor real-time positioning technology based on UWB multi-label anti-collision. This paper first describes the research status of UWB indoor positioning technology at home and abroad, and recognizes the need of UWB indoor positioning technology for anti-collision of multi-positioning tags. The research of multi-label anti-collision algorithm based on UWB indoor positioning system is made clear in this paper. The composition, location algorithm and clock synchronization model of UWB positioning system are introduced in detail. Then, two kinds of label anti-collision algorithms, binary tree algorithm and ALOHA algorithm, are analyzed in detail. The mathematical models of the two kinds of algorithms are described in detail. The pure ALOHA, slot ALOHA, frame slot ALOHA and the dynamic frame slot ALOHA are systematically analyzed, and the algorithms are compared. The idea of applying dynamic frame slot ALOHA algorithm to UWB indoor positioning system is presented. Based on the dynamic frame slot ALOHA algorithm, this paper analyzes the tag estimation algorithm involved in the implementation of dynamic frame in detail, and introduces and compares the Low bound,Schoute,Vogt and Bayesian estimation algorithms through simulation. The realization probability distribution function of Bayesian tag estimation algorithm is described in detail. Bayesian tag estimation algorithm based on UWB dynamic frame slot ALOHA algorithm is studied. According to the system composition of UWB indoor positioning system and the principle of location realization, an improved anti-collision algorithm based on UWB indoor multi-label positioning system is studied and analyzed. In the multi-label positioning system, because of the large number of localization tags, it is convenient to test the performance of multi-label. At the end of the paper, the multi-label positioning system is tested by using the successful recognition rate test, and the circle probability error algorithm R95 based on UWB indoor positioning system is proposed to analyze the positioning accuracy of multi-label at the same time. Through the simulation based on MATLAB and the successful recognition rate and precision test of the positioning system, the high precision performance of UWB indoor positioning system and the advantage of dynamic frame slot ALOHA based on Bayesian tag estimation algorithm are demonstrated. The purpose of this paper is to provide a feasible reference for the anti-collision of UWB indoor multi-label positioning system, so as to realize the multi-label anti-collision capability of the positioning system.
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN925

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 马丽红;麦棣科;伍指健;;基于标签截断的分组防碰撞算法[J];移动通信;2009年08期

2 洪海亮;金杰;矫亭亭;;跳跃式二进制树形搜索防碰撞算法及其分析[J];微电子学与计算机;2011年07期

3 丁治国;郭立;刘琦;;一种基于搜索矩阵的自适应防碰撞算法[J];模式识别与人工智能;2008年04期

4 本刊编辑部;;勘误[J];电讯技术;2008年08期

5 夏志国;何怡刚;侯周国;;一种二进制树位检测的标签防碰撞算法[J];计算机工程与应用;2010年20期

6 崔英花;赵玉萍;;基于标签估计的动态最优多分支搜索防碰撞算法[J];高技术通讯;2010年08期

7 萧耀友;胡钢;魏钦伟;蔡祥;;基于二进制树分解的动态防碰撞算法[J];通信技术;2011年01期

8 张航;唐明浩;程晖;;改进的返回式二进制防碰撞算法[J];计算机工程与应用;2011年25期

9 周艳聪;孙晓晨;顾军华;;一种改进二进制防碰撞算法研究[J];计算机应用研究;2012年01期

10 孙文胜;胡玲敏;;基于调度方式的多阅读器防碰撞算法[J];计算机工程;2012年09期

相关会议论文 前10条

1 周艳聪;顾军华;董永峰;郭志涛;李国燕;;一种逆向二进制防碰撞算法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

2 张立立;钟耳顺;;无线室内定位技术[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年

3 陈颖;;一种新的多阅读器防碰撞算法的研究[A];浙江省电子学会2012学术年会论文集[C];2012年

4 郭明涛;李文元;龚福春;;室内定位方法分析[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年

5 刘思思;;主动式电子标签防碰撞算法的研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年

6 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年

7 龙宇;于东海;;RFID防碰撞算法研究与改进[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年

8 吴博;周铜;王栋;;RFID防碰撞算法分析与研究[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年

9 冯东旭;夏哲雷;凌访华;;一种改进的RFID防碰撞算法[A];浙江省电子学会2010学术年会论文集[C];2010年

10 向垂益;何怡刚;;曼彻斯特码在RFID防碰撞算法中的应用[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 马静t,

本文编号:2224720


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2224720.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3b570***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com