【摘要】：全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)在室外能夠取得較好的定位效果,然而對(duì)于GPS信號(hào)無(wú)法覆蓋的室內(nèi),因?yàn)槠洵h(huán)境復(fù)雜、多徑和非視距情況較為嚴(yán)重,很難實(shí)現(xiàn)高精度定位。為了解決這一問(wèn)題,出現(xiàn)了紅外線、藍(lán)牙、Zigbee、Wifi和超聲波等技術(shù),但這些技術(shù)的定位精度不是很令人滿意。隨著無(wú)線通信的發(fā)展和普及,協(xié)同定位技術(shù)(Cooperative Positioning,CP)應(yīng)運(yùn)而生,其通過(guò)各節(jié)點(diǎn)之間測(cè)量信息的相互交換,能夠有效地提高定位精度�？紤]到超寬帶(Ultra-Wide Bandwidth,UWB)技術(shù)具有穿透性能好、功耗低、抗多徑性能好等長(zhǎng)處,并且在測(cè)距和定位領(lǐng)域具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),本文首先將UWB技術(shù)和協(xié)同定位技術(shù)應(yīng)用到室內(nèi)定位中,提出一種基于UWB的室內(nèi)協(xié)同定位方法。該方法下,目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間可以相互收發(fā)對(duì)方的測(cè)量數(shù)據(jù),能夠使不在參考節(jié)點(diǎn)傳輸距離內(nèi)的節(jié)點(diǎn)也能定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該方法的定位性能相比于傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法得到了明顯的優(yōu)化。然后針對(duì)UWB信號(hào)在傳播途中易受桌椅、門(mén)窗等遮擋導(dǎo)致測(cè)距精度降低的情況,引入最小二乘殘差法(Least Squares Residuals,LSR)對(duì)測(cè)距誤差較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除,從而提出一種基于UWB和LSR的協(xié)同定位方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該算法能夠有效剔除故障節(jié)點(diǎn),提高系統(tǒng)的定位精度。接著針對(duì)傳統(tǒng)的最小二乘殘差法只能剔除單個(gè)故障的問(wèn)題,提出一種改進(jìn)總體最小二乘殘差(Improved Total Least Squares Residuals,ITLSR)算法,并通過(guò)仿真對(duì)比驗(yàn)證了其在多節(jié)點(diǎn)故障情況下的剔除能力。最后,將上述ITLSR算法應(yīng)用到室內(nèi)協(xié)同定位中,提出一種基于UWB和ITLSR的協(xié)同定位方法,并在嵌入式平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該算法能夠有效的提高系統(tǒng)的定位精度。
【圖文】：

TOA原理圖

2R圖 2.4 TOA 原理圖法的原理和基于 TOA 定位方法幾乎時(shí)間必須一致，也不要求發(fā)射信號(hào)致。TDOA 定位方法通過(guò)估算目標(biāo)進(jìn)而獲得目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)參考節(jié)點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN92

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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5 鄭靜;張R，

本文編號(hào)：2656501