本文關(guān)鍵詞：基于GPS的室內(nèi)無(wú)線定位系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 室內(nèi)定位 5.8GHz 接收機(jī) 射頻處理 跟蹤 捕獲

【摘要】：全球定位系統(tǒng)(GPS)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)98%的全球覆蓋率,并且提供實(shí)時(shí)、全球性和全天候的導(dǎo)航定位服務(wù),該系統(tǒng)已被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是,隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高,室內(nèi)定位的發(fā)展前景也是不容小視的。在大型室內(nèi)環(huán)境中如在圖書(shū)館、博物館、展廳、機(jī)場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、超市、醫(yī)院、礦井作業(yè)、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)等,想要得到位置信息,應(yīng)用全球定位系統(tǒng)是很難實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)GPS接收機(jī)在室內(nèi)工作時(shí),信號(hào)要到達(dá)接收機(jī)避免不了要穿過(guò)層層障礙,由于信號(hào)遇到障礙物時(shí)衰減很嚴(yán)重,定位精度很低甚至不能夠?qū)崿F(xiàn)定位。因此,在這種情況下就產(chǎn)生了室內(nèi)定位技術(shù),隨即便出現(xiàn)了各種各樣的室內(nèi)定位技術(shù)和定位方法。本文設(shè)計(jì)的是以5.8GHz為載波的室內(nèi)定位系統(tǒng),主要對(duì)接收機(jī)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。 本文簡(jiǎn)要的介紹了GPS室內(nèi)定位技術(shù),由于該技術(shù)存在的不足引出了其他無(wú)線室內(nèi)定位的技術(shù)。并詳細(xì)地介紹幾種無(wú)線室內(nèi)定位技術(shù)和定位方法的原理及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的是基于5.8GHz載波的室內(nèi)定位系統(tǒng),它主要由固定在室內(nèi)的發(fā)射機(jī)、參考點(diǎn)和位置可變的接收機(jī)夠成。本文主要對(duì)接收機(jī)的設(shè)計(jì)展開(kāi)詳細(xì)的敘述,接收機(jī)的設(shè)計(jì)主要由射頻處理和基帶處理兩部分組成。射頻部分的目的是將接收機(jī)接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻,它主要由低噪聲放大電路、濾波電路、混頻(下變頻)電路、和解調(diào)電路等幾部分構(gòu)成。本文對(duì)各部分的功能進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,并依照各部分的性能指標(biāo)對(duì)其所使用的芯片進(jìn)行選型,對(duì)選擇的芯片性能和使用方法做了詳細(xì)的敘述�；鶐幚聿糠值哪康闹饕菍�(duì)數(shù)字信號(hào)的處理得到導(dǎo)航定位數(shù)據(jù),其中最為重要的是捕獲和跟蹤兩部分。本設(shè)計(jì)采用并行碼相位捕獲算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行捕獲得到粗略的頻率和碼相位值、采用載波和碼跟蹤相結(jié)合的跟蹤算法對(duì)捕獲到的信號(hào)進(jìn)行跟蹤得到精確的頻率和碼相位。并基于Matlab平臺(tái)采用美國(guó)科羅拉多大學(xué)利用射頻前端采集獲得的GPS信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)以上兩種算法進(jìn)行仿真。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 5.8GHz 接收機(jī) 射頻處理 跟蹤 捕獲
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TN967.1
【目錄】：

• 論文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 室內(nèi)定位研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新之處13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第二章 室內(nèi)定位技術(shù)及方法15-24
• 2.1 室內(nèi)GPS定位技術(shù)15
• 2.2 室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)15-18
• 2.2.1 超聲波定位技術(shù)15-16
• 2.2.2 紅外線定位技術(shù)16
• 2.2.3 藍(lán)牙定位技術(shù)16-17
• 2.2.4 射頻識(shí)別定位技術(shù)17
• 2.2.5 其他室內(nèi)定位技術(shù)17-18
• 2.3 室內(nèi)定位方法18-23
• 2.3.1 TOA方法18-19
• 2.3.2 TDOA方法19-21
• 2.3.3 AOA方法21-22
• 2.3.4 RSSI方法22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 室內(nèi)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)24-33
• 3.1 基于5.8GHz載波的室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24-26
• 3.1.1 發(fā)射機(jī)構(gòu)架25
• 3.1.2 接收機(jī)構(gòu)架25-26
• 3.2 接收機(jī)指標(biāo)分析26-28
• 3.2.1 接收機(jī)噪聲26-27
• 3.2.2 接收機(jī)靈敏度27
• 3.2.3 接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍27-28
• 3.3 定位解算28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 室內(nèi)定位接收機(jī)的設(shè)計(jì)33-44
• 4.1 接收機(jī)方案33-35
• 4.1.1 超外差式接收機(jī)33-34
• 4.1.2 直接下變頻方案34
• 4.1.3 鏡頻抑制接收方案34-35
• 4.1.4 數(shù)字中頻方案35
• 4.2 接收機(jī)射頻前端的設(shè)計(jì)35-43
• 4.2.1 低噪聲放大器選擇36-38
• 4.2.2 濾波器選擇38-39
• 4.2.3 混頻電路的選擇39-41
• 4.2.4 BPSK解調(diào)電路的選擇41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 接收機(jī)的基帶信號(hào)的處理44-58
• 5.1 捕獲44-49
• 5.1.1 信號(hào)捕獲的基本概念44-45
• 5.1.2 串行捕獲45-46
• 5.1.3 并行捕獲46-49
• 5.2 跟蹤49-52
• 5.2.1 載波跟蹤49-50
• 5.2.2 碼跟蹤50-52
• 5.3 基帶信號(hào)處理仿真52-57
• 5.3.1 捕獲算法仿真52-55
• 5.3.2 跟蹤算法仿真55-57
• 5.4 本章總結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-59
• 6.1 總結(jié)58
• 6.2 展望58-59
• 附錄 英文縮略語(yǔ)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1000675