發(fā)布時間：2017-05-09 15:13

  本文關(guān)鍵詞：基于反演傳播模型的室內(nèi)移動終端定位技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對室內(nèi)定位的需求越來越強烈。然而，精度問題一直是室內(nèi)定位的研究難點�，F(xiàn)有的許多定位方法在精度上都存在各種定位局限，全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)是目前應(yīng)用最廣泛的定位技術(shù)，其良好的定位精度解決了很多實際問題，但是，GPS信號到達室內(nèi)時較弱，不適合在室內(nèi)定位。因此，必須研究新的室內(nèi)定位技術(shù)以彌補GPS的不足。 研究表明，現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)精度不夠理想的主要原因是不能準確獲取室內(nèi)信道模型。時間反轉(zhuǎn)(Time Reversal, TR)能夠克服多徑效應(yīng)并且在已知信道信息的前提下精確定位目標位置，如果能夠找到一種方法來預(yù)測出室內(nèi)環(huán)境信息，那么室內(nèi)定位精度將會有很大的提高。因此，本文給出了一種新的定位方法，基于反演傳播模型的室內(nèi)定位方法——TR-FMM。 TR-FMM是一種將反演技術(shù)TR與快速行進方法FMM(Fast Matching Method,FMM)相結(jié)合的定位方法。所謂反演，其實就是TR，時間反轉(zhuǎn)的意思，是一種利用收發(fā)信道互易性原理在發(fā)射源位置實現(xiàn)時空聚焦的定位技術(shù)。傳播模型是指信號的傳播信道，由于TR高精度定位需要依賴準確的環(huán)境模型，因此本文改進FMM算法后將其引入室內(nèi)來估計信道模型。TR-FMM方法首先通過FMM算法準確獲取室內(nèi)信道模型，然后利用TR技術(shù)對室內(nèi)終端進行精確定位。以小型移動終端（一般在8*12cm左右）為定位目標，本文主要工作包括： (1)對FMM算法進行插值改進，來估計室內(nèi)信道模型使其最接近實際環(huán)境。由無線電磁理論可知，室內(nèi)信道信息主要取決于物體的介電常數(shù)ε分布，所以，本文重點通過求解室內(nèi)物體的ε分布來估計室內(nèi)環(huán)境模型。為TR反演創(chuàng)造定位環(huán)境，也為預(yù)測室內(nèi)傳播模型提供了新的研究思路。 (2)對室內(nèi)靜止狀態(tài)下的終端（包括單個終端和多個終端同時存在的情況）和移動狀態(tài)下的終端分別進行TR-FMM仿真定位。結(jié)果表明，該方法可以有效定位室內(nèi)終端并追蹤移動終端，平均定位誤差在2cm左右，而常規(guī)TR方法定位誤差約為89.7cm，極大地提高了室內(nèi)小型移動終端的定位精度。 (3)對TR-FMM方法的定位性能進行仿真和對比分析。包括該方法的可行性、穩(wěn)定性、優(yōu)越性以及定位高效性，從各方面驗證了反演傳播模型方法的定位優(yōu)勢。 TR-FMM定位方法發(fā)揮TR與FMM各自的優(yōu)長，既可以提供最接近實際室內(nèi)環(huán)境的傳播模型，又可以在該模型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對室內(nèi)小型移動終端的精確定位，具有較高的實用價值。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 時間反轉(zhuǎn) 快速行進算法 信道模型
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 注釋表9-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究意義13-14
• 1.4 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 室內(nèi)定位技術(shù)概述16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)分析16-21
• 2.2.1 WIFI 室內(nèi)定位技術(shù)16-18
• 2.2.2 紅外線室內(nèi)定位技術(shù)18
• 2.2.3 藍牙室內(nèi)定位技術(shù)18-19
• 2.2.4 射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)19-21
• 2.3 現(xiàn)有室內(nèi)定位算法介紹21-24
• 2.4 室內(nèi)無線信號傳播模型24-26
• 2.4.1 經(jīng)驗?zāi)Ｐ?/span>24-25
• 2.4.2 確定模型25-26
• 2.5 室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下信道特點及定位分析26-29
• 2.6 TR-FMM 室內(nèi)定位方法的優(yōu)勢29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第3章 反演傳播模型的室內(nèi)定位技術(shù)原理30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 反演傳播模型的基本原理及優(yōu)勢30-35
• 3.2.1 TR 反演的基本原理30-33
• 3.2.2 TR 在室內(nèi)定位中的優(yōu)勢33-35
• 3.3 快速行進算法 FMM35-40
• 3.3.1 FMM 基本原理35-37
• 3.3.2 改進 FMM 來估計室內(nèi)信道模型37-40
• 3.4 TR-FMM 室內(nèi)定位方法40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 室內(nèi)信道模型估計43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 搭建仿真環(huán)境43-45
• 4.3 分析渡越時間45-48
• 4.4 估計室內(nèi)模型48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 基于反演傳播模型的室內(nèi)終端定位研究51-68
• 5.1 引言51
• 5.2 對室內(nèi)終端定位的研究思路51-54
• 5.2.1 靜止狀態(tài)下的終端51-53
• 5.2.2 移動狀態(tài)下的終端53-54
• 5.3 靜止狀態(tài)的終端定位研究54-57
• 5.3.1 對單個終端的定位研究54-55
• 5.3.2 對多個終端同時定位的研究55-57
• 5.4 移動狀態(tài)的終端定位研究57-62
• 5.5 TR-FMM 方法定位性能分析62-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 全文總結(jié)68-69
• 6.2 下一步工作69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-76
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果76

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于反演傳播模型的室內(nèi)移動終端定位技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352726