隨著導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展與完善,基于位置的服務(wù)在人們的出行中顯得愈發(fā)重要。盡管室內(nèi)定位在許多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,例如在地下停車場為車輛提供定位服務(wù),在大型博物館里為游客提供導(dǎo)航服務(wù),在商場利用室內(nèi)定位實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營銷,在醫(yī)院以及養(yǎng)老院實(shí)現(xiàn)對患者或老年人的健康監(jiān)護(hù)等,但簡單易用的室內(nèi)定位技術(shù)尚不成熟。近年來,研究者們以智能終端為基礎(chǔ),提出了基于計算機(jī)視覺、紅外、藍(lán)牙、Wi-Fi和音頻等技術(shù)的多種室內(nèi)定位方案。其中,基于音頻的室內(nèi)定位因具有成本低、精度高、易布設(shè)等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的關(guān)注。本論文致力于實(shí)現(xiàn)基于到達(dá)時間差（Time Difference of Arrival,TDoA）的高可用、高精度、高魯棒性的室內(nèi)音頻定位技術(shù)。重點(diǎn)探索了基于TDoA的基本定位算法,提出了兩種基于二分策略的縮圓（Shrinking Circle,SC）定位算法;針對實(shí)際應(yīng)用中由高度和移動速度帶來的定位誤差,提出了兩個誤差消除方案;開展了仿真和實(shí)場實(shí)驗(yàn),比較了各種定位算法的表現(xiàn),并驗(yàn)證了誤差消除方案的有效性。本論文的研究成果將有助于室內(nèi)音頻定位系統(tǒng)的應(yīng)用與推廣。本文具體研究工作及成果可概括如下:（1）基于TDoA的定... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 室內(nèi)定位概述
    1.2 音頻定位系統(tǒng)
    1.3 基于TDoA的定位和導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于TDoA的定位算法
        1.3.2 導(dǎo)航濾波算法
    1.4 本文研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
    1.5 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于TDoA的定位算法研究
    2.1 定位問題描述
    2.2 常用定位算法簡介
        2.2.1 兩步加權(quán)最小二乘法(2WLS)
        2.2.2 約束加權(quán)最小二乘法(CWLS)
        2.2.3 分離的約束加權(quán)最小二乘法(SCWLS)
    2.3 縮圓法定位原理
        2.3.1 傳統(tǒng)縮圓法(CSC)
        2.3.2 第一種基于二分策略的縮圓法(SC-1)
        2.3.3 第二種基于二分策略的縮圓法(SC-2)
    2.4 高度偏差補(bǔ)償和速度偏差補(bǔ)償
        2.4.1 高度偏差補(bǔ)償
        2.4.2 速度偏差補(bǔ)償
    2.5 本章小結(jié)
第3章 導(dǎo)航濾波算法研究
    3.1 導(dǎo)航濾波問題簡介
    3.2 卡爾曼濾波算法
        3.2.1 卡爾曼濾波器(KF)
        3.2.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)
        3.2.3 強(qiáng)跟蹤濾波器(STF)
        3.2.4 無損卡爾曼濾波器(UKF)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析
    4.1 定位實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案和性能評價指標(biāo)
        4.1.2 SC-1和SC-2性能分析
        4.1.3 其他定位算法性能分析
        4.1.4 魯棒性對比與分析
    4.2 固定高度補(bǔ)償及速度偏差補(bǔ)償
        4.2.1 固定高度補(bǔ)償
        4.2.2 速度偏差補(bǔ)償
    4.3 濾波算法對比與分析
        4.3.1 濾波算法運(yùn)動模型
        4.3.2 濾波數(shù)值仿真
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)場實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.1 靜態(tài)定位實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.2 靜態(tài)遮擋實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.3 動態(tài)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 濾波參數(shù)設(shè)置
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文主要工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]非線性SPKF濾波算法研究及其在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 王小旭.哈爾濱工程大學(xué) 2010

碩士論文
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[2]基于BLE的大型商場室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 王海熔.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]Kalman濾波在視頻目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用研究[D]. 胡鵬.重慶大學(xué) 2010
[4]基于卡爾曼濾波的交流異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)[D]. 杜磊.南京航空航天大學(xué) 2010



本文編號：3167844