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1、基于UWB基站配置的室內(nèi)定位研究作者姓名王雪延導(dǎo)師姓名、職稱胡方明教授領(lǐng)域電子與通信工程企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱房金鵬工程師申請學(xué)位類別工程碩士提交學(xué)位論文日期2014年11月學(xué)校代碼10701學(xué)號(hào)1202121278分類TN82號(hào)TN92密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于UWB基站配置的室內(nèi)定位研究作者姓名:王雪延領(lǐng)域:電子與通信工程學(xué)位類別:工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱:胡方明教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱:房金鵬工程師提交日期:2014年11月AStudyofIndoorPositioningBasedonUWBBase-Station
2、ConfigurationsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByWangXueyanSupervisor:Prof.HufangmingNovember2014西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究
3、成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借
4、閱論文;學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證,畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究成果再撰寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密,在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:摘要摘要隨著人們對位置感知需求的增加,室內(nèi)定位已經(jīng)逐漸成為科研人員和商業(yè)領(lǐng)域所研究的課題。現(xiàn)如今,室外定位的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。GPS在室外的定位可以達(dá)到很高的精確度,已經(jīng)基本滿足了人們在室外進(jìn)行位置感知的各類需求。因此,借鑒了室外定位如今成熟的技術(shù)和巨大的價(jià)
5、值,室內(nèi)定位實(shí)現(xiàn)的可能性和潛在的價(jià)值已經(jīng)逐漸被人們所重視。由于GPS技術(shù)無法完全搬移到室內(nèi)空間中,一套成熟的室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)成為人們研究的一大熱點(diǎn)。高精度的室內(nèi)定位甚至是室內(nèi)外定位上的無縫銜接是研究者們所正在追求的目標(biāo)。在無線通信日益迅猛發(fā)展的今天,各種無線定位的方法正在被試驗(yàn)在室內(nèi)定位中。超寬帶作為無線通信領(lǐng)域的后起之秀,近些年來已經(jīng)在很多國家發(fā)展的較為成熟,而我國的超寬帶的研究略有落后。超寬帶時(shí)間分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)以及穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn)使其在室內(nèi)這種相對復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行定位具有很大的發(fā)展前景。超寬帶利用持續(xù)時(shí)間為納秒甚至亞納秒
6、級的脈沖信號(hào)進(jìn)行傳輸,在測距工作中的精確度很高,很多文獻(xiàn)都有利用超寬帶測距精度在厘米級的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本論文采用超寬帶來進(jìn)行室內(nèi)定位,主要研究室內(nèi)環(huán)境下基站配置對定位精度的影響。本文所進(jìn)行的工作主要是在CST軟件環(huán)境下進(jìn)行仿真的。對于超寬帶范圍內(nèi)6-10GHz進(jìn)行仿真,選用4種類型的基站配置,分別為8基站、立方體4基站、Y型4基站和L型3基站配置。具體的定位方法應(yīng)用基于TOA估計(jì)的方法,該方法可以充分發(fā)揮超寬帶信號(hào)的時(shí)間分辨率高的特點(diǎn)。而在具體的TOA估計(jì)中,本文具體采用了兩種方法,即基于發(fā)射與接收信號(hào)波形的方法和CIR峰值檢測法。通過
7、兩種方法均得到了較為理想的結(jié)果,定位精度在1-4厘米,最后使用了GDOP對所采取配置的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)。關(guān)鍵詞:室內(nèi)定位,超寬帶,TOA估計(jì),基站配置論文類型:應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)計(jì)I西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文IIABSTRACTABSTRACTWiththegrowingneedofpositionacquisitionforthepublic,indoorpositioninghasbecomeatopicforresearchersinscienceandbusiness.Atthemeantime,outdoorpositioning
8、techniqueshavematuredovertheyears.GPShashighaccuracyinitsoutdoorpositioningability,andhassofarmetmostbasicoutdoorposi