基于UWB的室内定位关键技术研究

发布时间：2023-05-06 16:56

　　随着GPS、中国北斗等室外定位技术的日益增长,室外定位技术已经大量应用于商业中;相对于室外定位技术的大量商用,室内定位技术在国内仍处于实验室研究阶段。近年来随着城市化的逐步发展以及城乡结合部的大面积缩减,室内定位技术在城市中的商用价值也在不断提高。不论是大型商场内部的人员定位设备,还是家用智能电器网络中的智能化设备。此外,在城市十分复杂的环境下,利用室内定位技术完成人员或物品的定位能够很好的协助城市安保和消防。就室内定位技术而言,在WSN和WLAN的大规模建设的基础上,UWB技术的优势地位越来越突出。因此利用UWB技术来实现室内定位已成为最佳途径。本文在利用UWB定位方法中混合TW-TOA/TDOA定位方法的基础上,从模型和参数提取两个方面进行了改进。具体改进如下:一方面,针对时钟稳定度从而引起的定位精度问题,提出一种的改进的节点测距方案来提高定位精度;另外一方面,利用上述提及的改进后的模型,从参数提取方面创新性的提出了监听节点提取参数的方法。该方法不仅减少了节点的提取,还使得整个系统的工业成本降低。其中,监听节点提取参数方法的优势是针对混合TW-TOA/TDOA定位方法而言的。混合T...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 无线定位系统简介
        1.2.1 卫星定位系统
        1.2.2 蜂窝定位系统
        1.2.3 室内定位系统
    1.3 UWB室内定位技术
    1.4 UWB室内定位国内外研究现状
    1.5 论文研究内容和章节安排
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 章节安排
第二章 UWB室内定位方法
    2.1 基于时间的参数化定位方法
        2.1.1 基于信号的到达时间(TOA)定位方法
        2.1.2 基于信号的到达时间差(TDOA)定位方法
    2.2 基于非时间的参数化定位方法
        2.2.1 基于AOA定位方法
        2.2.2 基于RSSI定位方法
    2.3 混合室内定位方法
        2.3.1 混合AOA和 TOA定位方法
        2.3.2 混合TW-TOA/TDOA定位方法
    2.4 本章小结
第三章 混合TW-TOA/TDOA定位方法及其改进方法
    3.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
        3.1.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
        3.1.2 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的误差分析
        3.1.3 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的优缺点
    3.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
        3.2.1 改进思路
        3.2.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
        3.2.3 混合TW-TOF/TDOA的定位方法误差分析
        3.2.4 混合TW-TOF/TDOA的定位方法的优缺点
    3.3 双监听节点提取时间参数的定位方法
        3.3.1 改进思路
        3.3.2 双监听节点提取时间参数的定位方法
        3.3.3 双监听节点提取时间参数的误差分析
        3.3.4 时间同步下双监听节点提取时间参数误差分析
        3.3.5 双监听节点提取时间参数定位方法的优缺点
    3.4 本章小结
第四章 UWB室内定位方法仿真及实验
    4.1 UWB定位系统实验环境和收发机原
        4.1.1 UWB发射器原理
        4.1.2 UWB信号接收器原理
    4.2 UWB室内定位方法的测距误差分析
        4.2.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法的测距误差分析
        4.2.2 混合TW-TOF/TDOA定位方法的测距误差分析
        4.2.3 双监听节点提取时间参数定位方法的测距误差分析
    4.3 UWB室内定位方法的实际实验
        4.3.1 二维目标下的节点距离和定位
        4.3.2 三维坐标下的距离与定位
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3809284