【摘要】：隨著人們對位置感知需求的增加,室內(nèi)定位已經(jīng)逐漸成為科研人員和商業(yè)領(lǐng)域所研究的課題。現(xiàn)如今,室外定位的技術(shù)已經(jīng)相當成熟。GPS在室外的定位可以達到很高的精確度,已經(jīng)基本滿足了人們在室外進行位置感知的各類需求。因此,借鑒了室外定位如今成熟的技術(shù)和巨大的價值,室內(nèi)定位實現(xiàn)的可能性和潛在的價值已經(jīng)逐漸被人們所重視。由于GPS技術(shù)無法完全搬移到室內(nèi)空間中,一套成熟的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)成為人們研究的一大熱點。高精度的室內(nèi)定位甚至是室內(nèi)外定位上的無縫銜接是研究者們所正在追求的目標。在無線通信日益迅猛發(fā)展的今天,各種無線定位的方法正在被試驗在室內(nèi)定位中。超寬帶作為無線通信領(lǐng)域的后起之秀,近些年來已經(jīng)在很多國家發(fā)展的較為成熟,而我國的超寬帶的研究略有落后。超寬帶時間分辨率高、抗干擾能力強以及穿透能力強等特點使其在室內(nèi)這種相對復雜的環(huán)境中進行定位具有很大的發(fā)展前景。超寬帶利用持續(xù)時間為納秒甚至亞納秒級的脈沖信號進行傳輸,在測距工作中的精確度很高,很多文獻都有利用超寬帶測距精度在厘米級的實驗結(jié)果。本論文采用超寬帶來進行室內(nèi)定位,主要研究室內(nèi)環(huán)境下基站配置對定位精度的影響。本文所進行的工作主要是在CST軟件環(huán)境下進行仿真的。對于超寬帶范圍內(nèi)6-10GHz進行仿真,選用4種類型的基站配置,分別為8基站、立方體4基站、Y型4基站和L型3基站配置。具體的定位方法應(yīng)用基于TOA估計的方法,該方法可以充分發(fā)揮超寬帶信號的時間分辨率高的特點。而在具體的TOA估計中,本文具體采用了兩種方法,即基于發(fā)射與接收信號波形的方法和CIR峰值檢測法。通過兩種方法均得到了較為理想的結(jié)果,定位精度在1-4厘米,最后使用了GDOP對所采取配置的合理性進行檢驗。
[Abstract]:With the increasing demand for location perception, indoor positioning has gradually become a research topic in scientific research and commercial field. Nowadays, the technology of outdoor positioning has been quite mature. GPS can achieve high accuracy in outdoor positioning, which has basically met the needs of people in outdoor location awareness. Therefore, the possibility and potential value of indoor positioning have been paid more and more attention to, drawing lessons from the mature technology and great value of outdoor positioning. As GPS technology can not be completely moved into indoor space, a set of mature indoor positioning technology has become a major research hotspot. High precision indoor positioning and even the seamless connection of indoor and outdoor positioning is the goal that researchers are pursuing. With the rapid development of wireless communication, various wireless positioning methods are being tested in indoor positioning. Ultra-wideband (UWB), as a rising star in wireless communication field, has been developed in many countries in recent years, but the research of UWB in China is a little backward. Because of its high time resolution, strong anti-jamming ability and strong penetration ability, UWB has a great development prospect in the relatively complex indoor environment. UWB uses pulse signal of nanosecond or even sub-nanosecond to transmit, and the precision in ranging work is very high. Many literatures have experimental results of using UWB ranging accuracy in centimeter level. In this paper, UWB is used for indoor positioning, and the effect of base station configuration on location accuracy is studied. The work done in this paper is mainly simulated in the environment of CST software. For the simulation of 6-10GHz in UWB, four types of base station configurations are selected: 8 base station, 4 cube base station, Y type 4 base station and L type 3 base station configuration. The location method is based on TOA estimation, which can give full play to the high time resolution of UWB signal. In the specific TOA estimation, two methods are used in this paper, namely, the method based on transmitting and receiving signal waveform and the CIR peak detection method. The results of both methods are satisfactory, and the positioning accuracy is 1-4 cm. Finally, GDOP is used to test the rationality of the proposed configuration.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN925

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1 本報記者 馬靜t，

本文編號：2319083