本文關(guān)鍵詞：超寬帶探測(cè)室內(nèi)多徑傳播特性的研究與分析

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【摘要】：超寬帶(Ultra Wideband,UWB)技術(shù)具有傳輸速率高、發(fā)射功率低、多徑分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),使得它受到越來越多的關(guān)注。尤其是UWB技術(shù)超過一般窄帶信號(hào)的高定位精度,使得其在軍事反恐和民用生活方面都有著很大的應(yīng)用前景。在對(duì)目標(biāo)定位、災(zāi)害救援、物體追蹤等方面,使用超寬帶技術(shù)定位可以取得很大的效果。本文對(duì)室內(nèi)超寬帶定位技術(shù)進(jìn)行深入的研究,并對(duì)超寬帶信號(hào)定位估計(jì)的四種基本方法,即(TOA,TDOA,RSS與AOA)進(jìn)行了較為全面的分析與研究。并以IEEE 802.15.4a提供的信道模型為背景,對(duì)室內(nèi)環(huán)境定位的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究,提出基于查表法的定位算法。本文主要結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下:對(duì)超寬帶信號(hào)的物理特性進(jìn)行理論研究,并根據(jù)超寬帶發(fā)射信號(hào)的要求,對(duì)高斯脈沖及其多次微分進(jìn)行仿真,從而獲得適合室內(nèi)定位的UWB信號(hào)脈沖模型;介紹了UWB信號(hào)室內(nèi)的經(jīng)典模型,主要對(duì)IEEE 802.15工作組提供的不同環(huán)境下的信道模型進(jìn)行研究。分析幾種常見的UWB定位技術(shù)�；诮邮招盘�(hào)強(qiáng)度(RSS)定位技術(shù)的方法是在充分了解發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度和信道模型的基礎(chǔ)上,才能估計(jì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與基站之間距離,進(jìn)行定位的。但是因?yàn)槭覂?nèi)環(huán)境的復(fù)雜多變,以及多徑信號(hào)和非視距的影響,這都使得在相同距離下會(huì)出現(xiàn)不同的傳輸損耗,從而影響定位的精度;基于角度定位技術(shù)(AOA)的方法,較RSS定位方式有了很大的改善,能獲得較高的定位精度,但是需要接收端使用天線陣列,這使得基站的復(fù)雜性和成本都會(huì)很大程度上的增加,并且在多徑效應(yīng)和非視距情況下AOA的估計(jì)精度將很難保證�；诮邮招盘�(hào)時(shí)間延遲法(TOA/TDOA),利用信號(hào)的傳播時(shí)延進(jìn)行測(cè)距,由于超寬帶信號(hào)自身良好的時(shí)間分辨率,且信道環(huán)境的變化在短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為是相對(duì)穩(wěn)定的,因此基于接收信號(hào)時(shí)間延遲法具有相對(duì)較高的精度。所以本文選取TOA/TDOA作為進(jìn)行室內(nèi)定位的方法,該方式不僅可以提高定位的精度且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。分析造成室內(nèi)定位誤差的主要因素:多徑效應(yīng)以及抑制該誤差的方法;并且在已有的基于到達(dá)時(shí)間的定位算法中,對(duì)兩種經(jīng)典的檢測(cè)方式,即相關(guān)路徑與Fang氏算法進(jìn)行實(shí)際仿真分析,并發(fā)現(xiàn)其不足。而后,提出一種基于時(shí)間延遲查找檢測(cè)表的定位算法。論文對(duì)提出的查表法進(jìn)行穿墻建模分析,并對(duì)室內(nèi)視距(LOS)環(huán)境模型下,進(jìn)行多徑誤差與直達(dá)波模擬分析,從而驗(yàn)證了快速查表法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925

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8 浦，

本文編號(hào)：1188589