基于UWB的室內(nèi)定位關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-06 16:56
隨著GPS、中國(guó)北斗等室外定位技術(shù)的日益增長(zhǎng),室外定位技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用于商業(yè)中;相對(duì)于室外定位技術(shù)的大量商用,室內(nèi)定位技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。近年來(lái)隨著城市化的逐步發(fā)展以及城鄉(xiāng)結(jié)合部的大面積縮減,室內(nèi)定位技術(shù)在城市中的商用價(jià)值也在不斷提高。不論是大型商場(chǎng)內(nèi)部的人員定位設(shè)備,還是家用智能電器網(wǎng)絡(luò)中的智能化設(shè)備。此外,在城市十分復(fù)雜的環(huán)境下,利用室內(nèi)定位技術(shù)完成人員或物品的定位能夠很好的協(xié)助城市安保和消防。就室內(nèi)定位技術(shù)而言,在WSN和WLAN的大規(guī)模建設(shè)的基礎(chǔ)上,UWB技術(shù)的優(yōu)勢(shì)地位越來(lái)越突出。因此利用UWB技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位已成為最佳途徑。本文在利用UWB定位方法中混合TW-TOA/TDOA定位方法的基礎(chǔ)上,從模型和參數(shù)提取兩個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。具體改進(jìn)如下:一方面,針對(duì)時(shí)鐘穩(wěn)定度從而引起的定位精度問(wèn)題,提出一種的改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)測(cè)距方案來(lái)提高定位精度;另外一方面,利用上述提及的改進(jìn)后的模型,從參數(shù)提取方面創(chuàng)新性的提出了監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取參數(shù)的方法。該方法不僅減少了節(jié)點(diǎn)的提取,還使得整個(gè)系統(tǒng)的工業(yè)成本降低。其中,監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取參數(shù)方法的優(yōu)勢(shì)是針對(duì)混合TW-TOA/TDOA定位方法而言的;旌蟃...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 無(wú)線定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2.1 衛(wèi)星定位系統(tǒng)
1.2.2 蜂窩定位系統(tǒng)
1.2.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)
1.3 UWB室內(nèi)定位技術(shù)
1.4 UWB室內(nèi)定位國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 論文研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 章節(jié)安排
第二章 UWB室內(nèi)定位方法
2.1 基于時(shí)間的參數(shù)化定位方法
2.1.1 基于信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)定位方法
2.1.2 基于信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差(TDOA)定位方法
2.2 基于非時(shí)間的參數(shù)化定位方法
2.2.1 基于AOA定位方法
2.2.2 基于RSSI定位方法
2.3 混合室內(nèi)定位方法
2.3.1 混合AOA和 TOA定位方法
2.3.2 混合TW-TOA/TDOA定位方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 混合TW-TOA/TDOA定位方法及其改進(jìn)方法
3.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
3.1.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
3.1.2 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的誤差分析
3.1.3 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
3.2.1 改進(jìn)思路
3.2.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
3.2.3 混合TW-TOF/TDOA的定位方法誤差分析
3.2.4 混合TW-TOF/TDOA的定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的定位方法
3.3.1 改進(jìn)思路
3.3.2 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的定位方法
3.3.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的誤差分析
3.3.4 時(shí)間同步下雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)誤差分析
3.3.5 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 UWB室內(nèi)定位方法仿真及實(shí)驗(yàn)
4.1 UWB定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和收發(fā)機(jī)原
4.1.1 UWB發(fā)射器原理
4.1.2 UWB信號(hào)接收器原理
4.2 UWB室內(nèi)定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.2 混合TW-TOF/TDOA定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)定位方法的測(cè)距誤差分析
4.3 UWB室內(nèi)定位方法的實(shí)際實(shí)驗(yàn)
4.3.1 二維目標(biāo)下的節(jié)點(diǎn)距離和定位
4.3.2 三維坐標(biāo)下的距離與定位
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
致謝
本文編號(hào):3809284
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 無(wú)線定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2.1 衛(wèi)星定位系統(tǒng)
1.2.2 蜂窩定位系統(tǒng)
1.2.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)
1.3 UWB室內(nèi)定位技術(shù)
1.4 UWB室內(nèi)定位國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 論文研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 章節(jié)安排
第二章 UWB室內(nèi)定位方法
2.1 基于時(shí)間的參數(shù)化定位方法
2.1.1 基于信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)定位方法
2.1.2 基于信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差(TDOA)定位方法
2.2 基于非時(shí)間的參數(shù)化定位方法
2.2.1 基于AOA定位方法
2.2.2 基于RSSI定位方法
2.3 混合室內(nèi)定位方法
2.3.1 混合AOA和 TOA定位方法
2.3.2 混合TW-TOA/TDOA定位方法
2.4 本章小結(jié)
第三章 混合TW-TOA/TDOA定位方法及其改進(jìn)方法
3.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
3.1.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法
3.1.2 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的誤差分析
3.1.3 混合TW-TOA/TDOA的定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
3.2.1 改進(jìn)思路
3.2.2 混合TW-TOF/TDOA的定位方法
3.2.3 混合TW-TOF/TDOA的定位方法誤差分析
3.2.4 混合TW-TOF/TDOA的定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的定位方法
3.3.1 改進(jìn)思路
3.3.2 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的定位方法
3.3.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)的誤差分析
3.3.4 時(shí)間同步下雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)誤差分析
3.3.5 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)定位方法的優(yōu)缺點(diǎn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 UWB室內(nèi)定位方法仿真及實(shí)驗(yàn)
4.1 UWB定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和收發(fā)機(jī)原
4.1.1 UWB發(fā)射器原理
4.1.2 UWB信號(hào)接收器原理
4.2 UWB室內(nèi)定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.1 混合TW-TOA/TDOA定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.2 混合TW-TOF/TDOA定位方法的測(cè)距誤差分析
4.2.3 雙監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)提取時(shí)間參數(shù)定位方法的測(cè)距誤差分析
4.3 UWB室內(nèi)定位方法的實(shí)際實(shí)驗(yàn)
4.3.1 二維目標(biāo)下的節(jié)點(diǎn)距離和定位
4.3.2 三維坐標(biāo)下的距離與定位
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利
致謝
本文編號(hào):3809284
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