基于UWB的室内定位系统的算法与误差分析

发布时间：2021-03-05 22:26

　　随着无线设备越来越融入我们的日常生活,人们对于无线网络的信息的需求也在日益增加,如位置,时间,温度,方向等,其中对人或是物体的位置需求最为重要。在室外有GPS定位技术,基本可以达到米级精度,已经可以满足日常生活的需求,因此对室内定位技术的研究更尤为重要。超宽带（UWB）信号作为一种近年来新型的技术,由于其脉冲窄,带宽大,时间分辨率高等优点,被广泛应用于室内定位系统当中。本文旨在通过对UWB信号进行分析,分析不同的基于UWB的定位算法的性能,并针对定位和测距中所产生的误差,进行改进优化。本文的主要研究内容如下:对基于UWB信号的定位技术进行分析,简要概述了超宽带的基本概念,定义,以及UWB信号的独特优势,通过研究UWB的脉冲信号特性,选择用来产生UWB信号的信号,并建立相应的信道模型,阐述其原理,并在冲激响应下进行仿真不同室内环境下的UWB信号的特征。对位置估计所产生的各种误差,包括非视距传播,多径效应,时钟漂移误差,分析其产生的原因,并给出了对定位算法精度的评价指标。通过对比不同算法的克拉美罗下限,均方根误差或是累积分布函数,来进行算法优劣的对比。详细阐述了RSSI,AOA,TOA,T... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

信号不同大小的带宽示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文10令22=4，化简得2222222()=ttppteAe=(0-6)高斯脉冲的傅里叶变换为222()fppfAe(0-7)其中，是脉冲的形成因子，2是方差，由上式可知，脉冲形成因子的大小直接影响了高斯脉冲的脉宽和幅值，在时域上表现为，变大，高斯脉冲的幅脉宽变大，变小，高斯脉冲的脉宽变校在频域上表现为，变大，频域带宽变窄，变小，频域带宽变大。因此可得出高斯脉冲的时域脉宽和频域带宽成反比。下图2-2为幅值归一化后的高斯脉冲的时域波形图，图2-3为幅值归一化后的高斯脉冲的频域波形图。图2-2高斯脉冲的时域波形图图2-3高斯脉冲的频域波形图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文10令22=4，化简得2222222()=ttppteAe=(0-6)高斯脉冲的傅里叶变换为222()fppfAe(0-7)其中，是脉冲的形成因子，2是方差，由上式可知，脉冲形成因子的大小直接影响了高斯脉冲的脉宽和幅值，在时域上表现为，变大，高斯脉冲的幅脉宽变大，变小，高斯脉冲的脉宽变校在频域上表现为，变大，频域带宽变窄，变小，频域带宽变大。因此可得出高斯脉冲的时域脉宽和频域带宽成反比。下图2-2为幅值归一化后的高斯脉冲的时域波形图，图2-3为幅值归一化后的高斯脉冲的频域波形图。图2-2高斯脉冲的时域波形图图2-3高斯脉冲的频域波形图


本文编号：3065973