隨著工業(yè)4.0的提出,各行各業(yè)對例如人員、物品、設(shè)備等的精準(zhǔn)定位需求在不斷地增加。面對日趨飽和的頻譜資源,超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)因其自身的特點(diǎn),迅速在眾多室內(nèi)定位技術(shù)中脫穎而出。目前,如何減小超寬帶室內(nèi)定位誤差成為了整個超寬帶定位系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵問題。UWB TDOA定位算法因其數(shù)學(xué)模型簡單,數(shù)據(jù)運(yùn)算量相對較少,成為目前UWB技術(shù)常用算法。本文基于TDOA定位算法的基礎(chǔ)上,以Hainan EVK RTLS 3.0硬件平臺為輔助手段,重點(diǎn)研究無線時鐘同步協(xié)議和UWB室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展兩個方面。在無線時鐘同步協(xié)議方面,針對傳統(tǒng)TPSN協(xié)議所存在的缺陷,提出一種結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步TPSN協(xié)議。與傳統(tǒng)TPSN協(xié)議相比,所提算法充分考慮相對漂移的影響,通過對學(xué)習(xí)樣本不斷重復(fù)學(xué)習(xí),減少了隨機(jī)時延對時鐘同步精度的影響。為了防止掉入局部極小值,導(dǎo)致永不收斂,提出一種學(xué)習(xí)率在線自我調(diào)節(jié)的方法,有效增強(qiáng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的穩(wěn)定性,從而提高所提算法的性能,時鐘同步誤差得到有效降低。在UWB室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方面,針對不同的應(yīng)用場所,在單蜂窩場景的基礎(chǔ)上,來驗(yàn)證UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的可行性。實(shí)測結(jié)果表明不同子區(qū)域的室內(nèi)定位精度均能滿足UWB定位技術(shù)的厘米級定位要求,且相對單一區(qū)域來說,UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)的性能得到提升。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

動通信系統(tǒng)的輻射功率譜密度加以嚴(yán)格限制，那么它會對現(xiàn)存用戶已申請的頻段造成逡逑非常嚴(yán)重的干擾和影響。為此，美國聯(lián)邦通信委員會ＦＣＣ對ＵＷＢ脈沖信號的輻射逡逑功率譜密度也制定了一系列的規(guī)則，圖２和圖３分別為在室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境下超寬逡逑帶信號在每個重要頻段點(diǎn)上的等效全向輻射功率譜密度值。逡逑７逡逑

動通信系統(tǒng)的輻射功率譜密度加以嚴(yán)格限制，那么它會對現(xiàn)存用戶已申請的頻段造成逡逑非常嚴(yán)重的干擾和影響。為此，美國聯(lián)邦通信委員會ＦＣＣ對ＵＷＢ脈沖信號的輻射逡逑功率譜密度也制定了一系列的規(guī)則，圖２和圖３分別為在室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境下超寬逡逑帶信號在每個重要頻段點(diǎn)上的等效全向輻射功率譜密度值。逡逑７逡逑

在二維坐標(biāo)系上，需要事先知道三個或三個以上己知位置坐標(biāo)的接收機(jī)（定位基逡逑站），通過接收機(jī)來接收并測量待測移動標(biāo)簽所發(fā)射的場強(qiáng)強(qiáng)度值，從而獲得待測移逡逑動標(biāo)簽的真實(shí)位置，可通過添加接收機(jī)的數(shù)量來提高ＵＷＢ室內(nèi)定位精度。如圖４所逡逑７Ｊｎ0逡逑圖４接收信號的場強(qiáng)強(qiáng)度分布圖逡逑Ｆｉｇ．４邋Ｆｉｅｌｄ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｃｅｉｖｅｄ邋ｓｉｇｎａｌ逡逑在圖４中，三個接近圓形的線圈代表了場強(qiáng)強(qiáng)度相同的位置，即該位置為待測移逡逑動標(biāo)簽的真實(shí)位置。接收機(jī)接收到信號的功率函數(shù)如下：逡逑ｍ＝ｗ0ｇ＇々邐（３－１）逡逑式中，名為參考距離，一般設(shè)為ｌｍ；邋＾／為信源與邋＜相距的距離；戶（（／）和矸分逡逑別為名和Ｊ處的平均接收功率；》為ＵＷＢ路徑損耗衰減指數(shù)，其大小隨應(yīng)用環(huán)境的逡逑不同而變化。在室內(nèi)環(huán)境中，ＵＷＢ脈沖信號在傳播路徑上不可避免地會受到衍射、逡逑反射等千擾，對接收機(jī)接收到的信號會產(chǎn)生小尺度衰落現(xiàn)象（李力等，２０１７）。艮｜３：逡逑１６逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2819722