基于UWB信號的室內混合定位算法及性能分析研究
發(fā)布時間:2021-06-08 22:13
隨著科技的進步以及物聯(lián)網概念的興起,室內定位技術得到了迅速而全面的發(fā)展,人們對室內定位服務的需求越來越高。傳統(tǒng)的室內定位技術在復雜多變的室內環(huán)境中,其定位精度無法滿足人們對定位精度越來越高的要求;趯ΜF(xiàn)有的室內定位技術的分析,本文研究了基于UWB信號的室內混合定位算法,提高NLOS環(huán)境下的定位精度。本文的主要研究內容及成果如下:(1)本文概述了室內定位技術的研究背景及國內外研究現(xiàn)狀,介紹了常見的室內定位方法以及IEEE 802.15.4a標準中UWB室內信道模型:路徑損耗模型、功率時延模型、小尺度衰落模型;并介紹了在室內定位系統(tǒng)中2PPM-TH-UWB信號的選取原因及其產生。(2)本文在傳統(tǒng)最小二乘法的基礎上,提出了增加對系數矩陣的QR分解,改進了TDOA定位算法,并以室內住宅環(huán)境為研究場景,通過MATLAB工具進行仿真對比了兩種算法性能,對比發(fā)現(xiàn)基于QR分解的LS定位算法不僅提高了基于TDOA定位算法的定位精度,并且還降低了算法的運行時間,為定位系統(tǒng)的即時性提高了保障。并在此基礎上,分析了基于TDOA殘差加權的NLOS鑒別算法,仿真了存在多個NLOS誤差的條件下,不同數量的參考基站...
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
UWB信號能量帶寬如果相對帶寬大于0.20~0.25,那么就認為該信號是UWB信號目前大多數商用的無線
圖 2.2 FCC 對室內 UWB系統(tǒng)的功率掩蔽析,在本論文的研究中,室內定位系統(tǒng)采用結合二進制 PWB) B 信號的發(fā)射鏈路如圖 2.3 所示 圖 2.3 2PPM-TH-UWB信號的發(fā)射鏈路出的信號s t 可表示為: 1/scbb sNR b sT T j j c jd c T a 器 a發(fā)送編碼器dPPM 調制器偏移量jd @位置sjT脈沖ps jjT d Ns1Rc sTb Ts 符號/ 1spb sNR T T 脈沖
電大學碩士研究生學位論文 第二章 室內定位理序列 d 輸入到 PPM 調制模塊,即圖中的第三個模塊,產生一個傳輸速 1/sb sNsT T 脈沖的單位脈沖序列,這些脈沖在時間軸上的位置為s jjT d,因此脈沖s 基礎上偏移了jd 最后一個模塊為脈沖形成濾波器,其沖激相應為p t ,且 輸出脈沖序列不能有任何的重疊 圖 2.4 為對二進制序列(0,1)在 TH 碼(1,2,1,0生的 UWB 信號,其中每個比特映射 5 個脈沖數,碼片時間91 10cT ns
【參考文獻】:
期刊論文
[1]蜂窩網無線定位技術及應用[J]. 王爽,解建偉. 計算機與網絡. 2017(13)
[2]室內外定位技術研究綜述[J]. 華江鋒,朱廣華,徐頔. 科技創(chuàng)新與應用. 2017(18)
[3]混合定位算法在復雜室內環(huán)境下的應用研究[J]. 曹春萍,陳平. 計算機應用研究. 2015(05)
[4]室內定位技術應用、研究現(xiàn)狀及展望[J]. 余揚,趙凱飛,沈嘉. 電信網技術. 2014(05)
[5]基于RSSI與TDOA的混合測距加權定位算法[J]. 劉信新,陳鯤. 計算機與數字工程. 2011(04)
[6]超寬帶定位研究與應用:回顧和展望[J]. 肖竹,王勇超,田斌,于全,易克初. 電子學報. 2011(01)
[7]TOA模式下消除觀測站位置誤差的移動臺定位新方法[J]. 徐波,陳建云,李獻斌,劉建勛. 電子測量與儀器學報. 2010(07)
[8]基于參數擬合的室內多用戶定位算法[J]. 劉召偉,徐鳳燕,王宗欣. 電波科學學報. 2008(06)
[9]一種新的基于區(qū)域劃分的距離-損耗模型室內WLAN定位系統(tǒng)[J]. 徐鳳燕,李樑賓,王宗欣. 電子與信息學報. 2008(06)
[10]一種用于移動機器人室內定位與導航的二維碼[J]. 鄭睿,原魁,李園. 高技術通訊. 2008(04)
博士論文
[1]非直達目標定位跟蹤的基礎理論與算法研究[D]. 黃際彥.電子科技大學 2008
碩士論文
[1]蜂窩網絡的移動臺定位算法比較與研究[D]. 郭江紅.國防科學技術大學 2009
[2]室內麥克風陣列聲源定位算法研究和實現(xiàn)[D]. 周峰.復旦大學 2009
[3]基于射頻信號強度的零配置室內定位系統(tǒng)[D]. 趙軍.浙江大學 2007
[4]適用于大范圍定位的雙層無線傳感器網絡設計與實現(xiàn)研究[D]. 顧凌華.清華大學 2006
本文編號:3219307
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
UWB信號能量帶寬如果相對帶寬大于0.20~0.25,那么就認為該信號是UWB信號目前大多數商用的無線
圖 2.2 FCC 對室內 UWB系統(tǒng)的功率掩蔽析,在本論文的研究中,室內定位系統(tǒng)采用結合二進制 PWB) B 信號的發(fā)射鏈路如圖 2.3 所示 圖 2.3 2PPM-TH-UWB信號的發(fā)射鏈路出的信號s t 可表示為: 1/scbb sNR b sT T j j c jd c T a 器 a發(fā)送編碼器dPPM 調制器偏移量jd @位置sjT脈沖ps jjT d Ns1Rc sTb Ts 符號/ 1spb sNR T T 脈沖
電大學碩士研究生學位論文 第二章 室內定位理序列 d 輸入到 PPM 調制模塊,即圖中的第三個模塊,產生一個傳輸速 1/sb sNsT T 脈沖的單位脈沖序列,這些脈沖在時間軸上的位置為s jjT d,因此脈沖s 基礎上偏移了jd 最后一個模塊為脈沖形成濾波器,其沖激相應為p t ,且 輸出脈沖序列不能有任何的重疊 圖 2.4 為對二進制序列(0,1)在 TH 碼(1,2,1,0生的 UWB 信號,其中每個比特映射 5 個脈沖數,碼片時間91 10cT ns
【參考文獻】:
期刊論文
[1]蜂窩網無線定位技術及應用[J]. 王爽,解建偉. 計算機與網絡. 2017(13)
[2]室內外定位技術研究綜述[J]. 華江鋒,朱廣華,徐頔. 科技創(chuàng)新與應用. 2017(18)
[3]混合定位算法在復雜室內環(huán)境下的應用研究[J]. 曹春萍,陳平. 計算機應用研究. 2015(05)
[4]室內定位技術應用、研究現(xiàn)狀及展望[J]. 余揚,趙凱飛,沈嘉. 電信網技術. 2014(05)
[5]基于RSSI與TDOA的混合測距加權定位算法[J]. 劉信新,陳鯤. 計算機與數字工程. 2011(04)
[6]超寬帶定位研究與應用:回顧和展望[J]. 肖竹,王勇超,田斌,于全,易克初. 電子學報. 2011(01)
[7]TOA模式下消除觀測站位置誤差的移動臺定位新方法[J]. 徐波,陳建云,李獻斌,劉建勛. 電子測量與儀器學報. 2010(07)
[8]基于參數擬合的室內多用戶定位算法[J]. 劉召偉,徐鳳燕,王宗欣. 電波科學學報. 2008(06)
[9]一種新的基于區(qū)域劃分的距離-損耗模型室內WLAN定位系統(tǒng)[J]. 徐鳳燕,李樑賓,王宗欣. 電子與信息學報. 2008(06)
[10]一種用于移動機器人室內定位與導航的二維碼[J]. 鄭睿,原魁,李園. 高技術通訊. 2008(04)
博士論文
[1]非直達目標定位跟蹤的基礎理論與算法研究[D]. 黃際彥.電子科技大學 2008
碩士論文
[1]蜂窩網絡的移動臺定位算法比較與研究[D]. 郭江紅.國防科學技術大學 2009
[2]室內麥克風陣列聲源定位算法研究和實現(xiàn)[D]. 周峰.復旦大學 2009
[3]基于射頻信號強度的零配置室內定位系統(tǒng)[D]. 趙軍.浙江大學 2007
[4]適用于大范圍定位的雙層無線傳感器網絡設計與實現(xiàn)研究[D]. 顧凌華.清華大學 2006
本文編號:3219307
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