無線室內(nèi)定位系統(tǒng)研究

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1、CHINANEWTELEC0MMUNICATIONS沈田(湖北經(jīng)濟學院電子工程系湖北430205)發(fā)機,由它構(gòu)成Locata網(wǎng),可以發(fā)送類似GPS的信1引言號,通過移動終端采用載波相位進行單點定位’。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的普及,室內(nèi)定位技術(shù)近年來發(fā)2.射頻識別技術(shù)展迅速,定位服務(wù)從普通的商業(yè)活動、科學研究直至射頻識別技術(shù),俗稱電子標簽,是一種非接觸式搶險搜救等都有著重要的應(yīng)用。本文分析和比較了的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對現(xiàn)有的一些無線定位系統(tǒng),指出了未來定位研究的象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID標簽分為有源和無源

2、兩幾個方面。種。無源RFID標簽主要用來替代傳統(tǒng)條形碼,它比有源標簽更輕、更小、更便宜,但是可讀范圍只有2定位系統(tǒng)及性能比較1~2m。有源RFID標簽是一個小型收發(fā)器,工作頻帶1.全球定位系統(tǒng)(GPS)除高、低頻外與無源RFID相似,因為帶有天線,有效GPS是目前應(yīng)用最廣泛的定位技術(shù),但是衛(wèi)星范圍可達lOre。SpotON是典型代表,它基于信號強度信號到達地面時較弱,不能穿透建筑物,所以不適于采用聚合技術(shù)進行3D定位,同時采用均勻傳感節(jié)點室內(nèi)定位。SnapTrack公司提出了網(wǎng)絡(luò)輔助全球定位如Adhoc而不是中心式

3、控制。。。技術(shù)(A—GPS),它結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)基站信息和GPS信息3.蜂窩網(wǎng)絡(luò)對移動臺進行定位,能將分辨率提高到50m以內(nèi)。近Cell—ID是利用基站對通話中的手機進行位置來,Atmel和U—blox宣稱研究出了一種新的GPS弱確認。由于手機用戶通話時的位置可能在蜂窩小區(qū)信號獲取技術(shù),被稱為Supersense;利用這種技術(shù)可內(nèi)的任何一點,故準確度不佳,需視手機用戶所處的在建筑物內(nèi)部進行GPS導航,因為它能夠獲取一蜂窩大小而定。另外,蜂窩分布的密度也影響定位準158dBm以下的弱信號,但其性能有待考察。Locata確度

4、,一般都市地區(qū)的定位較其他地區(qū)為高。公司提出了一個適用于室內(nèi)外的定位技術(shù)“Locata”,4.超寬帶(UWB)定位該技術(shù)應(yīng)用了一個稱為“Locatasite”的時間同步偽收34CHINANEWTELECOMMUNICATIONSSeptember2009UWB信號是帶寬大于500MHz或基帶帶寬和2.1m以內(nèi)。Nibble系統(tǒng)采用了信噪比作為信號空間載波頻率的比值大于0.2的脈沖信號,頻帶從的樣本,并且采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立信號空間的連續(xù)3.1~10.6GHz,發(fā)射功率在一41dBm以下。UWB定位概率分布圖。Batt

5、iti等人提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類系統(tǒng)設(shè)定幾個定位參考點以接收待測點發(fā)的高斯的定位方法,它采用多層感知機結(jié)構(gòu)和一步割線法,脈沖信號,為避免信號發(fā)生碰撞,每個待測點都有自這種結(jié)構(gòu)具有低訓練和測試誤差特點,而且對過擬己的代碼序列,當一個代碼序列被參考點收到時,它和效應(yīng)不敏感,每個位置5個信號強度采樣值就可將在一個時間整合相關(guān)器內(nèi)與該序列作比較,如果以將準確度提高到3m,如增加訓練采樣點可將準確吻合,即出現(xiàn)一個相關(guān)高峰信號,處理接收到的脈沖度提高到1.5m。另外,Haeberlen等人提出了魯棒性序列得到接收時間,從而利用

6、相關(guān)算法計算待測點的坐標。目前,一些UWB精確定位系統(tǒng)正在研究中,貝葉斯方法利用802.11網(wǎng)絡(luò)在多層建筑物中進行拓比如,Ubisnese系統(tǒng)是一個采用傳統(tǒng)雙向時分多址撲定位,Siddiqi等人采用了MonteCarlo定位技控制信道的定向UWB定位平臺。標簽傳送UWB信術(shù)“,而Kontkanen等人引入跟蹤輔助定位技術(shù),在號到網(wǎng)絡(luò)化接收器并采用TDOA和AOA定位。此基礎(chǔ)上發(fā)展了Ekahau系統(tǒng),它融洽了貝葉斯網(wǎng)5.無線局域網(wǎng)(WLAN)定位絡(luò)、隨機復(fù)雜度和在線競爭學習通過中心定位服務(wù)無線局域網(wǎng)技術(shù)是一種高速無線

7、IP網(wǎng)絡(luò)通信器提供定位信息。技術(shù),技術(shù)標準號是IEEE802.11。基于RSS的6.藍牙(Bluetooth)技術(shù)WEAN技術(shù)準確率可達到30m以內(nèi),并且定位時間藍牙技術(shù)是一種短距離低功耗的無線傳輸技縮短到幾秒。早期代表是Bahl等人提出的RADAR術(shù),在室內(nèi)安裝藍牙局域網(wǎng)接人點,把網(wǎng)絡(luò)配置成基系統(tǒng)。它采用RSSI作為構(gòu)建信號空間的基本信息,于多用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式,并保證藍牙局域網(wǎng)在定位階段采用最近鄰居算法。在構(gòu)建無線信號強接入點始終是主設(shè)備,就可以獲得用戶的位置信息。度分布圖時,它使用了經(jīng)驗法和信號傳播模型法

8、。在優(yōu)點是設(shè)備體積小、易于集成在PDA、PC以及手機經(jīng)驗法中,RADAR系統(tǒng)在定位服務(wù)覆蓋區(qū)內(nèi)選定一中,且信號傳輸不受視距影響;但其設(shè)備昂貴,且對定數(shù)量的參考點,每個參考點上采集多組RSSI數(shù)復(fù)雜的空間環(huán)境,穩(wěn)定性稍差,受噪聲信號干擾大。據(jù),每組數(shù)據(jù)包含不同AP的RSSI值,再對其求平均除了以上提及的定位技術(shù),還有基于計算機視或進行中位數(shù)處理,作為該參考點的

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