隨著科技的發(fā)展,萬物互聯(lián)的時代已悄然而至,基于位置服務的導航定位需求日益增長。全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System,GNSS）技術成熟、應用廣泛,可以滿足用戶室外高精度定位服務。有研究表明人們大多數(shù)時間都在室內度過的,當人們從室外走進室內,衛(wèi)星信號受建筑物遮擋而無法定位,實現(xiàn)高精度室內定位已變得愈發(fā)重要。室內定位可以給人們帶來便利,在大型商場、寫字樓,有了室內定位的支持,人們可以在陌生的環(huán)境以最短的時間到達目的地。室內定位還可以與室外定位相互補充,共同構建室內外一體化定位服務,可以為應急救援工作、智能廠房人員監(jiān)控提供決策性作用。Wi-Fi、藍牙等傳統(tǒng)的定位技術,在定位精度、功耗上無法室內定位要求,新興的超寬帶技術（UltraWide Band,UWB）具有穿透能力強、抗干擾能力高、傳輸速率快等優(yōu)點,理論上可以實現(xiàn)厘米級定位,適用于室內高精度定位。盡管UWB定位技術有著諸多優(yōu)勢,但在復雜的室內環(huán)境也會受到非視距（Not-Line-Of-Sight,NLOS）環(huán)境的影響,UWB脈沖信號遇到障礙物,會發(fā)生折射、反射及穿透現(xiàn)象,造成測距值存在非... 

【文章來源】：北京建筑大學北京市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

AOA方法定位模型

第2章UWB定位理論基礎及實現(xiàn)9標簽到達兩個基站BS1、BS2的角度分別為A、B。根據(jù)三角函數(shù)可得方程組如式（2-3）、（2-4），式中，(1,1)、(2,2)、(,)分別為基站BS1、BS2和標簽的二維坐標，通過解（2-3）、（2-4）式的方程組便可求得標簽的位置坐標。()=11（2-3）()=22（2-4）圖2-1AOA方法定位模型2.1.3信號到達時間法（TOA）接收信號時間方法基于脈沖信號在空氣中的傳播時間得到標簽與基站的距離值求解標簽的位置[53,54]。光速已知，知道標簽(,)到基站(,)(=1,2,3)的傳播時間就可以得出標簽與基站間的距離。如圖2-2，以基站坐標(1,1),(2,2),(3,3)為圓心，標簽(,)到基站1,2,3的距離1,2,3為半徑畫圓，三個圓的交點坐標即為標簽的坐標。圖2-2TOA方法定位模型圖

第2章UWB定位理論基礎及實現(xiàn)11圖2-3TDOA方法定位模型由上述表述得到方程組式（2-10）{√(2)2+(2)2√(1)2+(1)2=21=21√(3)2+(3)2√(1)2+(1)2=31=31（2-10）因為待測目標節(jié)點和基站之間的時鐘不同步，所以這里無法直接得到1、2、3的值。但是因為基站之間時鐘同步，所以可以得到21=×(21)、31=×(31)。這里信號分別到達各個基站時刻已知，因此可以得到21和31的值，接著通過方程組（2-10）的求解便可得到待測目標節(jié)點的位置。2.1.5TOA/TDOA的定位方法比較得益于UWB技術有較高的時間分辨率，與其他算法相比，基于TOA/TDOA定位算法有較高的定位精度，受到很多學者的研究�；赥OA、TDOA定位是利用脈沖信號的傳播時間獲得標簽與各個基站的距離或距離差值實現(xiàn)定位解算的，但兩者也有區(qū)別�；赥OA定位時，想要獲得標簽和基站之間高精度的測距值，必須保持標簽與基站間的時鐘同步，否則會影響定位精度。不同于TOA，TDOA只需要保持基站間的時鐘同步，在實際應用時，基站常常位于同一主機服務器，可利用主機時間戳解決基站的時鐘同步問題，由此可見，基于TDOA的定位系統(tǒng)更容易實現(xiàn)。但文章以組網(wǎng)的方式將室外坐標傳遞到室內，需要標簽與基站的距離信息，但TDOA得到的是距離差值，無法滿足實際需求。隨著技術的發(fā)展，TW-TOA的出現(xiàn)解決了時間同步的難題，也能得到完整的測距值，受到廣泛應用。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2974306