本文選題：超寬帶 + 室內(nèi)定位��； 參考：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：定位技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展,已取得的很大的進(jìn)步,尤其在室外定位技術(shù)方面,以GPS為代表的室外定位技術(shù)已經(jīng)可以較為完美的為人們提供基于位置的服務(wù),例如通過谷歌、百度等地圖進(jìn)行目的地導(dǎo)航,查找周圍滿足用戶需求的場所:美食、電影院、外賣、酒店等,人們對于基于位置服務(wù)的應(yīng)用有了很好的體驗(yàn)。但是由于室外定位技術(shù)在具有獨(dú)特特征的室內(nèi)環(huán)境中有一定的局限性,再加上室內(nèi)位置服務(wù)需求更加的具體化和精細(xì)化,所以室外定位技術(shù)不能在室內(nèi)環(huán)境中給用戶很好的定位體驗(yàn)。目前,有多種室內(nèi)定位技術(shù),例如:藍(lán)牙、紅外線,WIFI等。當(dāng)用戶對定位穩(wěn)定性和精度有較高的要求時(shí),UWB具有很明顯的優(yōu)勢,能夠很好地滿足用戶的需求。為此,本文提出以UWB技術(shù)為基礎(chǔ),在實(shí)際場景中建立UWB室內(nèi)定位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精度高、穩(wěn)定高的室內(nèi)定位。本文對建立系統(tǒng)的實(shí)際場景和使用硬件設(shè)施進(jìn)行了論述;對系統(tǒng)使用的動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究;詳細(xì)的設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體框架,包括需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能分析以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。其中功能主要包括:定位結(jié)果的可視化、標(biāo)簽和基站的管理、歷史軌跡回放等。最終本文采集了系統(tǒng)的定位數(shù)據(jù),并采用定位精度評價(jià)指標(biāo)對系統(tǒng)進(jìn)行了評價(jià),影響到定位精度的因素包括多徑效應(yīng)、信號衰減、非視距等。本文考慮到實(shí)景場景中,基站的密度足夠以及在視距情況下多徑效應(yīng)影響較小,所以選擇非視距和視距兩種情形下的定位精度進(jìn)行比較。通過多組數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)在視距情況下定位精度在0.2m左右,非視距情況下在0.6m左右。并通過誤差累計(jì)分布函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也較好。最后對本文的工作做了總結(jié)和展望。本文建立了 UWB室內(nèi)定位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)定位標(biāo)簽的二維實(shí)時(shí)可視化。由于非視距等復(fù)雜環(huán)境下定位結(jié)果降低整體的定位精度,綜合的平均定位精度達(dá)到0.4m,視距情況下平均定位精度達(dá)0.2m,且系統(tǒng)表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。
[Abstract]:After many years of development, positioning technology has made great progress, especially in the field of outdoor positioning technology, the outdoor positioning technology, represented by GPS, has been able to provide people with more perfect location-based services, such as through Google,Baidu and other maps for destination navigation to find places around to meet the needs of users: food cinemas takeout hotels and so on people have a good experience of location-based services applications.However, due to the limitations of outdoor positioning technology in the indoor environment with unique characteristics, coupled with the more specific and refined requirements of indoor location services,So outdoor positioning technology can not give users a good positioning experience in the indoor environment.At present, there are a variety of indoor positioning technology, such as: Bluetooth, infrared ray WiFi and so on.UWB has obvious advantages when users have high requirements for positioning stability and accuracy, and it can meet the needs of users.Therefore, based on UWB technology, a UWB indoor positioning system is established in the actual scene, which can achieve high precision and high stability indoor positioning.In this paper, the actual scene of the system and the use of hardware facilities are discussed; the dynamic and static data used in the system are studied; the overall framework of the system is designed in detail, including requirements analysis, architecture design,Function analysis and database design.The main functions include visualization of location results, management of tags and base stations, historical track playback and so on.Finally, this paper collects the positioning data of the system, and evaluates the system by using the positioning accuracy evaluation index. The factors that affect the positioning accuracy include multipath effect, signal attenuation, non-line-of-sight and so on.Considering that the density of the base station is sufficient and the multipath effect is small in the sight range, the positioning accuracy is compared between the non-line-of-sight and the line-of-sight scenarios in this paper.It is found that the positioning accuracy is about 0.2m in the case of visual distance and 0.6 m in the case of non-line-of-sight.It can be found that the stability of the system is also good through the error accumulative distribution function.Finally, the work of this paper is summarized and prospected.In this paper, UWB indoor positioning system is established to realize two-dimensional real-time visualization of positioning label.Due to the reduction of the overall positioning accuracy in complex environments such as non-line-of-sight, the integrated average positioning accuracy is 0.4m, and the average positioning precision is 0.2munder the condition of visual distance, and the system shows good stability.
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN925

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本文編號：1735267