基于超宽带的高精度室内定位系统设计

发布时间：2025-01-04 05:29

　　如今科技发展的速度越来越快,互联网和智能手机在我们的生活中得到普及,基于位置信息的通信服务逐渐受到了各行各业的广泛关注与重视。全球主要的四大卫星定位系统基本占据了室外位置信息服务,但是不能有效地应用于室内环境下。因此就需要一种通信信号强,精度高,成本低的室内定位技术。目前各种室内定位系统常用的技术有UWB、ZigBee、Wifi、蓝牙等,其中最热门最受瞩目的是近些年才出现的超宽带UWB技术,它是一种不使用载波而是利用脉冲信号进行无线传输的新兴技术,具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、精确度高等优点,受到研究人员的青睐,具有十分广阔的发展前景。针对基于UWB技术的室内定位系统,本文的主要研究内容及成果如下:(1)本文根据Chan和Taylor算法的特点和内容,融合Chan算法的加权残差修正和Taylor算法的根据门限值迭代思想,提出一种基于加权最小二乘的改进算法。首先根据TDOA测量数据建立非线性方程组,由加权最小二乘法(WLS)得到标签的初始估计坐标。然后构造坐标误差方程组,由WLS计算得到误差值,判断误差是否小于门限值:如果小于门限值则将当前结果作为标签坐标;否则将该估计坐标加上误差值...

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【部分图文】：

图1-1室内定位技术比较

安徽建筑大学硕士学位论文第一章绪论-2-1.2国内外研究现状1.2.1室内定位的发展现状随着近些年定位技术的发展，越来越多的行业发现了室内定位服务的空白，其蕴含的无限商机和巨大潜力推动着基于位置的服务逐渐从室外发展向室内。整个市场的竞争者包括各种公司，比如操作系统供应商、设备和芯....

图2-1UWB信号定义示意图

安徽建筑大学硕士学位论文第二章超宽带基本理论研究-8-第二章超宽带基本理论研究2.1超宽带定义DARPA（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency，美国国防高级研究计划局）和FCC针对UWB提出了不同的定义，但只是参数上有细微的差异，一般情况下都....

图2-2UWB信号实现方案

安徽建筑大学硕士学位论文第二章超宽带基本理论研究-9-图2-2UWB信号实现方案2.2.1无载波IR-UWBUWB信号的频带宽度大于0.5GHz，所以需要持续产生纳秒级别的脉冲，最直接的方法是利用窄脉冲产生，一般是对高斯脉冲及其各阶导数进行调制，将信息调制到脉冲上发送出去[24]....

图3-1单边双向测距示意图

安徽建筑大学硕士学位论文第三章超宽带定位方案-14-第三章超宽带定位方案由于UWB技术的特性，室内定位方案通常分为两种：不基于测距和基于测距的方案。不基于测距的方案包括DV-hop定位、APIT定位（ApproximatePerfectPoint-In-Triangulation....

本文编号：4022976