基于UWB的室內(nèi)移動(dòng)車(chē)輛定位系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 01:58
為了使貨物搬運(yùn)車(chē)在大型倉(cāng)庫(kù)中能夠高效平穩(wěn)地運(yùn)行,需要了解每一輛搬運(yùn)車(chē)的信息,其中最重要的一項(xiàng)是位置信息。目前存在很多室內(nèi)定位技術(shù)可以獲得位置信息,但是由于各種原因,超寬帶(Ultra Wideband,UWB)技術(shù)是目前應(yīng)用于室內(nèi)定位中最具有前景的技術(shù)。作為一項(xiàng)全新的無(wú)線電技術(shù),UWB利用非常窄的短波脈沖傳輸信息,因此其具有很強(qiáng)的穿越障礙物的能力,另外UWB具有較高的時(shí)間分辨率,能夠?qū)崿F(xiàn)精確測(cè)距,進(jìn)而根據(jù)測(cè)距結(jié)果實(shí)現(xiàn)精確定位。本文從理論和實(shí)際兩個(gè)方面對(duì)室內(nèi)定位系統(tǒng)做了研究和設(shè)計(jì):1、提出了基于UWB信號(hào)的協(xié)同定位算法。該算法是基于泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)算法進(jìn)行改進(jìn),采用修正系數(shù)來(lái)校正返回值,這樣可以提高算法精度,本文選擇采用系列實(shí)驗(yàn)的方式確定修正系數(shù)。由于泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)算法對(duì)于初值的選擇十分敏感,選取Fang算法和Chan算法的定位結(jié)果作為泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)算法的初值,可以明顯減小因初值選擇不恰當(dāng)而導(dǎo)致的定位問(wèn)題,提高算法效率和定位精度。2、設(shè)計(jì)了一種基于UWB的室內(nèi)移動(dòng)車(chē)輛的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)包括硬件部分和軟件部分,本文分別對(duì)兩部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)?紤]到實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的限制,分別以空曠和有障礙物...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超寬帶技術(shù)的發(fā)展歷程
圖 2. 1 UWB 帶寬示意圖Fig2.1 Bandwidth schematic diagram of UWBCC 的文件規(guī)定,UWB 系統(tǒng)的帶寬頻率在 3.1~10.6GHz 被嚴(yán)格地限制,限制其等效的各項(xiàng)同性輻射功率(Equivwer,EIRP)在-41.3bBm/MHz 以下,具體限制如表 2.1 表 2. 1 FCC 對(duì)室內(nèi)和室外 UWB 的輻射限制Tab2.1 The FCC’s radiation restrictions of UWB on indoor and outdoHz) 960~1610 1610~1990 1990~3100 3100~10600 /dBm) -75.3 -53.3 -51.3 -41.3 /dBm) -75.3 -63.3 -61.3 -41.3
IR-UWB 發(fā)射機(jī)所發(fā)射的是具有固定頻譜的的 UWB 信號(hào)就是基帶信號(hào)。在接收機(jī)處理信號(hào)時(shí),,因此 UWB 系統(tǒng)的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)可以得到很大簡(jiǎn)化-UWB 的頻譜和白噪聲的頻譜非常接近[36],所以 UW噪聲。它們都能降低幅度,減少對(duì)其他窄寬帶系統(tǒng)的平坦。脈沖相比于其他波形具有更加微弱的直流分量,并且相似,很方便進(jìn)行傳播,目前最常用高斯脈沖作為載波般應(yīng)用過(guò)程中,我們需要不同中心頻率以及帶寬的 U的寬度和導(dǎo)數(shù)的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整十分有必要。高斯函數(shù)二階導(dǎo)數(shù)的脈沖時(shí)域波形。圖中 Tf表示脈沖。上文提到 IR-UWB 脈沖具有很低的占空比,其中根 ,可知pfT T 。占空比很低的信號(hào)在時(shí)域上表現(xiàn)為此當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)噪聲干擾時(shí),很容易通過(guò)時(shí)域?yàn)V波的方
本文編號(hào):2984037
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超寬帶技術(shù)的發(fā)展歷程
圖 2. 1 UWB 帶寬示意圖Fig2.1 Bandwidth schematic diagram of UWBCC 的文件規(guī)定,UWB 系統(tǒng)的帶寬頻率在 3.1~10.6GHz 被嚴(yán)格地限制,限制其等效的各項(xiàng)同性輻射功率(Equivwer,EIRP)在-41.3bBm/MHz 以下,具體限制如表 2.1 表 2. 1 FCC 對(duì)室內(nèi)和室外 UWB 的輻射限制Tab2.1 The FCC’s radiation restrictions of UWB on indoor and outdoHz) 960~1610 1610~1990 1990~3100 3100~10600 /dBm) -75.3 -53.3 -51.3 -41.3 /dBm) -75.3 -63.3 -61.3 -41.3
IR-UWB 發(fā)射機(jī)所發(fā)射的是具有固定頻譜的的 UWB 信號(hào)就是基帶信號(hào)。在接收機(jī)處理信號(hào)時(shí),,因此 UWB 系統(tǒng)的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)可以得到很大簡(jiǎn)化-UWB 的頻譜和白噪聲的頻譜非常接近[36],所以 UW噪聲。它們都能降低幅度,減少對(duì)其他窄寬帶系統(tǒng)的平坦。脈沖相比于其他波形具有更加微弱的直流分量,并且相似,很方便進(jìn)行傳播,目前最常用高斯脈沖作為載波般應(yīng)用過(guò)程中,我們需要不同中心頻率以及帶寬的 U的寬度和導(dǎo)數(shù)的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整十分有必要。高斯函數(shù)二階導(dǎo)數(shù)的脈沖時(shí)域波形。圖中 Tf表示脈沖。上文提到 IR-UWB 脈沖具有很低的占空比,其中根 ,可知pfT T 。占空比很低的信號(hào)在時(shí)域上表現(xiàn)為此當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)噪聲干擾時(shí),很容易通過(guò)時(shí)域?yàn)V波的方
本文編號(hào):2984037
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