本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)多徑環(huán)境偽衛(wèi)星定位精度分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,人們對(duì)位置服務(wù)提出越來越多的需求,室外導(dǎo)航定位系統(tǒng)漸漸顯現(xiàn)出局限性,人們逐漸將注意力聚焦在蓬勃發(fā)展的室內(nèi)定位技術(shù)上。室內(nèi)定位涉及的場(chǎng)景十分廣泛,其研究成果與人們的生活和工作息息相關(guān)。室內(nèi)定位需要克服的不利因素是室內(nèi)復(fù)雜多變的信道傳播環(huán)境。多徑效應(yīng)、非視距(Non-Line of Sight,NLOS)傳播、陰影衰落等因素嚴(yán)重制約著室內(nèi)定位系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。改進(jìn)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、優(yōu)化系統(tǒng)軟件算法成為室內(nèi)定位技術(shù)的一個(gè)研究方向。文中以偽衛(wèi)星室內(nèi)定位系統(tǒng)為研究平臺(tái),定位場(chǎng)景是室內(nèi)NLOS。首先,設(shè)定系統(tǒng)工作參數(shù),搭建定位場(chǎng)景,提出預(yù)期指標(biāo)。其次,設(shè)計(jì)室內(nèi)NLOS測(cè)距算法及定位算法,利用實(shí)測(cè)信道數(shù)據(jù)優(yōu)化算法性能。最后,通過實(shí)驗(yàn)仿真檢驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,并提出系統(tǒng)改進(jìn)方案。開展了典型室內(nèi)LOS及NLOS場(chǎng)景的信道測(cè)量。利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算LOS及NLOS信道的路徑損耗指數(shù)、陰影衰減因子、均方根時(shí)延擴(kuò)展,通過對(duì)比兩種場(chǎng)景特征參數(shù)的大小,全面了解室內(nèi)環(huán)境信道的傳播特性。信道測(cè)量也是為測(cè)距和定位算法的設(shè)計(jì)及優(yōu)化做基礎(chǔ)性工作。提出了一種室內(nèi)NLOS場(chǎng)景到達(dá)時(shí)間(Time of Arrival,TOA)的估計(jì)方法�；跀U(kuò)頻相關(guān)技術(shù)獲取了NLOS場(chǎng)景的收發(fā)信號(hào)的滑動(dòng)相關(guān)函數(shù),通過設(shè)定門限確定首徑信號(hào)搜索區(qū)域,尋找首徑信號(hào)所在峰,進(jìn)而估計(jì)出TOA。對(duì)TOA測(cè)距誤差建模,提出了Laplace和Gauss兩種模型。擬合誤差數(shù)據(jù)服從的分布,從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度計(jì)算出兩種模型的數(shù)學(xué)期望和方差。利用累積分布函數(shù)評(píng)價(jià)了兩種模型的擬合性能。設(shè)計(jì)了基于最大似然估計(jì)的單天線及多天線定位算法,對(duì)定位系統(tǒng)性能進(jìn)行了仿真分析。單天線定位研究偽衛(wèi)星數(shù)量及偽衛(wèi)星位置對(duì)定位精度的影響。多天線定位分析偽衛(wèi)星上天線數(shù)及誤差相關(guān)性對(duì)定位精度的影響。定位區(qū)域?yàn)橐粋�(gè)200m?200m的正方形,定位系統(tǒng)分別采用不同參數(shù)設(shè)置對(duì)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行定位仿真。仿真結(jié)果表明,為實(shí)現(xiàn)典型室內(nèi)NLOS場(chǎng)景3m的定位精度目標(biāo),單天線系統(tǒng)至少需要12顆偽衛(wèi)星,多天線系統(tǒng)只要3顆偽衛(wèi)星,每顆偽衛(wèi)星只需配置5根天線即可。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 多徑效應(yīng) 到達(dá)時(shí)間 相關(guān)性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN96
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來源及研究背景和意義9-12
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究背景和意義9-12
• 1.2 室內(nèi)定位國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 室內(nèi)定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 室內(nèi)定位算法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 首徑信號(hào)分離研究現(xiàn)狀15
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 典型室內(nèi)信道測(cè)量及特性分析17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 室內(nèi)無線信道衰落17-19
• 2.2.1 路徑損耗和陰影衰落17-18
• 2.2.2 均方根時(shí)延擴(kuò)展18-19
• 2.3 室內(nèi)定位無線信道測(cè)量19-22
• 2.3.1 信道測(cè)量系統(tǒng)19-20
• 2.3.2 信道測(cè)量場(chǎng)景20-21
• 2.3.3 信道測(cè)量過程21-22
• 2.4 LOS和NLOS特征參數(shù)比較22-24
• 2.4.1 路徑損耗指數(shù)和衰減因子的比較22-23
• 2.4.2 均方根時(shí)延擴(kuò)展的比較23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 室內(nèi)多徑環(huán)境TOA估計(jì)及誤差建模25-40
• 3.1 引言25
• 3.2 室內(nèi)多徑場(chǎng)景TOA估計(jì)25-30
• 3.2.1 定位信號(hào)數(shù)學(xué)模型25-26
• 3.2.2 滑動(dòng)相關(guān)函數(shù)的生成26-27
• 3.2.3 門限法估計(jì)TOA原理27-29
• 3.2.4 門限法估計(jì)TOA過程29-30
• 3.3 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的門限優(yōu)化30-32
• 3.3.1 門限優(yōu)化原理30-32
• 3.3.2 測(cè)距性能分析32
• 3.4 測(cè)距誤差建模32-34
• 3.4.1 高斯誤差模型32-34
• 3.4.2 拉普拉斯誤差模型34
• 3.5 誤差模型性能分析34-38
• 3.5.1 誤差分布擬合34-35
• 3.5.2 模型參數(shù)檢驗(yàn)35-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 第4章 單天線定位系統(tǒng)研究40-50
• 4.1 引言40
• 4.2 室內(nèi)定位外在影響因素分析40-42
• 4.2.1 信號(hào)自由空間衰減40-41
• 4.2.2 信號(hào)非視距傳播41
• 4.2.3 多徑和陰影衰落41-42
• 4.3 單天線定位算法設(shè)計(jì)42-46
• 4.3.1 最小二乘定位算法42-43
• 4.3.2 高斯誤差定位算法設(shè)計(jì)43-45
• 4.3.3 拉氏誤差定位算法設(shè)計(jì)45-46
• 4.4 單天線定位仿真46-49
• 4.4.1 偽衛(wèi)星數(shù)量的影響46-48
• 4.4.2 偽衛(wèi)星位置的影響48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 多天線定位系統(tǒng)研究50-62
• 5.1 引言50
• 5.2 誤差相關(guān)性影響分析50-54
• 5.2.1 誤差相關(guān)性建模52-53
• 5.2.2 相關(guān)性誤差的生成53-54
• 5.3 多天線聯(lián)合定位算法54-57
• 5.3.1 多天線定位算法設(shè)計(jì)54-56
• 5.3.2 多天線定位精度下界56-57
• 5.4 多天線定位仿真57-60
• 5.4.1 單點(diǎn)定位仿真57-59
• 5.4.2 區(qū)域定位仿真59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-69
• 致謝69

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 蘇曉東;;MIMO無線信道的測(cè)量[J];信息技術(shù);2009年07期

2 陳強(qiáng);林子杰;;8天線準(zhǔn)正交空時(shí)碼系統(tǒng)的容量分析[J];集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)(網(wǎng)絡(luò)預(yù)覽本);2010年06期

3 陳強(qiáng);林子杰;;8天線準(zhǔn)正交空時(shí)碼系統(tǒng)的容量分析[J];集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

4 黃大衛(wèi);;無人機(jī)遙控遙測(cè)中多徑效應(yīng)分析[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2009年S1期

5 王滿喜;黨宏杰;黎力;李凌云;;無線信道的半確定性建模[J];通信對(duì)抗;2011年02期

6 何仲;陳盛云;;CSI對(duì)天線相關(guān)MIMO系統(tǒng)容量影響的仿真分析[J];西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào);2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孟生云;楊文革;劉童嶺;;分集系統(tǒng)合并性能分析[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2009年

2 孟生云;楊文革;劉童嶺;;分集系統(tǒng)合并性能分析[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于洋;MIMO信道估計(jì)研究及發(fā)射機(jī)的DSP實(shí)現(xiàn)[D];華中師范大學(xué);2011年

2 胡澤妍;寬帶空時(shí)MIMO無線信道建模與仿真[D];南京郵電大學(xué);2011年

3 解志強(qiáng);高速數(shù)據(jù)鏈路中同步技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2011年

4 丁麗琴;基于室外實(shí)測(cè)驗(yàn)證的無線網(wǎng)絡(luò)大尺度衰落相關(guān)性建模研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 黃鋒;分布式MIMO-OFDM同步技術(shù)研究[D];浙江師范大學(xué);2011年

6 李波;超寬帶室內(nèi)信道模型的研究[D];山東大學(xué);2006年

7 李瑋;MIMO多天線技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

8 朱婕;基于分集技術(shù)的盲均衡算法與仿真研究[D];安徽理工大學(xué);2008年

9 方振;OFDM系統(tǒng)的同步算法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

10 李亮;MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)技術(shù)算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)多徑環(huán)境偽衛(wèi)星定位精度分析與優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：302628