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《基于UWB定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及時(shí)延算法的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10126學(xué)號(hào)：31556002分類號(hào)：編號(hào)：內(nèi)蒙古大學(xué)論文題目基于UWB定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及時(shí)延算法的研究學(xué)院：電子信息工程學(xué)院專業(yè)：信息與通信工程研究方向：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)信息處理姓名：賈靜茹指導(dǎo)教師：程曉東2018年05月06日內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文基于UWB定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及時(shí)延算法的研究摘要經(jīng)過這幾年無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）和移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，在室內(nèi)環(huán)境下，基于位置的服務(wù)（LocationServiceBasic，LSB）越來越受到人們關(guān)注。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位在系統(tǒng)成本
2、方面、定位的精度、復(fù)雜度、系統(tǒng)穩(wěn)定性等已經(jīng)不能滿足用戶的需求。在這樣的情況下，一種新的技術(shù)，超寬帶（UltraWideBand，UWB）技術(shù)很快引起了人們的重視。UWB技術(shù)具有高通信能力，抗多徑干擾，穿透能力很強(qiáng)，較高的時(shí)間分辨率等一些優(yōu)點(diǎn)，因此，是用于高精度定位比較好的選擇。本文通過圍繞如何提高UWB定位精度展開討論和研究，主要的工作內(nèi)容包含：分析了現(xiàn)有的常用的定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并且對(duì)UWB使用各種定位方法的可行性進(jìn)行了分析，在理論上論證了適合UWB定位的時(shí)延算法和定位算法。研究分析結(jié)果：在定位算法中，接收信號(hào)強(qiáng)度（Rec
3、eivedSignalStrengthIndicator，RSSI）的定位方法易受外界環(huán)境干擾，定位精度較差，基于信號(hào)到達(dá)角度（AngleOfArrival，AOA）的定位方法需添加天線陣列，并且不適合用于多徑密集的環(huán)境下，基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間（TimeOfArrival，TOA）的定位方法可以充分利用UWB信號(hào)的各種優(yōu)點(diǎn)，具有很高的定位精度。本文通過對(duì)UWB測(cè)距算法的分析，選擇采用雙向飛行時(shí)間算法（TimeWeightedReturn，TWR）來進(jìn)行測(cè)距，時(shí)延算法采用歐幾里得矩陣算法計(jì)算時(shí)延。通過測(cè)距算法和時(shí)延算法的結(jié)合，使得
4、UWB的測(cè)距最大誤差12cm，最小誤差2cm。理論上三點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)定位，但是實(shí)際測(cè)量的過程中，三點(diǎn)定位會(huì)出現(xiàn)無解的情況，發(fā)現(xiàn)采用四點(diǎn)定位的精內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文度更高，也不會(huì)出現(xiàn)無解的情況，四點(diǎn)定位時(shí)，第四個(gè)基站是用來輔助測(cè)試的。四點(diǎn)定位的定位最大誤差18cm，最小誤差6cm。關(guān)鍵詞：UWB；TWR測(cè)距；定位；天線時(shí)延內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文DESIGNBASEDONUWBPOSITIONINGSYSTEMANDRESEARCHONTIMEDELAYALGORITHMAbstractInrecentyears,Withthem
5、obilecommunicationandWirelessSensorNetworkdevelopment,intheindoorenvironment,TheLocationServiceisfocusedonbymoreandmorepeople.Traditionalindoorlocationserviceinsystemcost,positioningaccuracy,complexityandsystemstability,alreadycannotsatisfytheneedsofusers.Inthiscon
6、text,anewtechnologyofUltraWideBandisrapidlygainingattention.UWBtechnologyhastheadvantagesofhighcommunicationcapability,anti-multipathinterference,strongpenetrationability,hightimeresolution,etc.Therefore,itisagoodchoiceforhighprecisionpositioning.Thispaperdiscusses
7、andstudieshowtoimprovetheUWBpositioningaccuracy,themainworkincludes:analyzetheadvantageanddisadvantageoftheexistingcommonpositioningtechnology,andthefeasibilityoftheuseofUWBpositioningmethodsareanalyzed,anddemonstratesintheoryforUWBpositioningalgorithmandtimedelaya
8、lgorithm.Researchanalysiscanshowthat:basedontheReceivedSignalStrengthIndicatorpositioningmethodsaresusceptibletointerferencefromtheoutsideenviron
