一種基于聲波通信的室內(nèi)定位技術(shù).pdf

1、伴隨著通信產(chǎn)業(yè)和移動(dòng)定位技術(shù)的快速發(fā)展，室外導(dǎo)航技術(shù)日趨成熟，由此催生了一系列基于位置信息服務(wù)為中心的產(chǎn)業(yè)，帶來(lái)了巨大市場(chǎng)價(jià)值。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)位置信息的感知需求也日益迫切，尤其是在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，如機(jī)場(chǎng)，展廳，倉(cāng)庫(kù)，超市，地下停車場(chǎng)，礦井等常常需要準(zhǔn)確的室內(nèi)位置信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的高效管理。然而，由于GPS信號(hào)在建筑物內(nèi)的大幅度衰減，無(wú)法保證對(duì)室內(nèi)空間的有效覆蓋，對(duì)室內(nèi)新的定位技術(shù)的探索研究已經(jīng)逐漸成為

2、當(dāng)前熱點(diǎn)。
　　鑒于室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，本文選擇移動(dòng)設(shè)備為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以聲波通信技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一套純軟件的室內(nèi)定位解決方案。首先分析了聲波在空氣信道中的傳播特性，針對(duì)聲波信號(hào)的衰減，多徑和多普勒效應(yīng)問(wèn)題，選擇抗干擾能力強(qiáng)，多徑分辨率高，對(duì)多普勒不敏感的雙曲調(diào)頻信號(hào)作為通信波形，通過(guò)脈沖壓縮技術(shù)識(shí)別信號(hào)；為能在移動(dòng)終端上達(dá)到理想效果，對(duì)主流的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行聲學(xué)頻響測(cè)試，選擇出合適的聲波頻段；針對(duì)移動(dòng)終端信號(hào)處理特點(diǎn)，將采樣信號(hào)進(jìn)行

3、分幀處理，并結(jié)合matlab進(jìn)行驗(yàn)證。
　　其次，分析研究了傳統(tǒng)的TOA和TDOA測(cè)距技術(shù)，針對(duì)其存在的時(shí)鐘同步，發(fā)送時(shí)間不確定，接收時(shí)間不確定嚴(yán)重影響定位精度的問(wèn)題，提出雙向感應(yīng)，自我記錄和采樣計(jì)時(shí)的策略，并通過(guò)理論推導(dǎo)將問(wèn)題轉(zhuǎn)換成設(shè)備內(nèi)部所接收的兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間差。仿真結(jié)果也證明了該技術(shù)的可行性。
　　最后，在測(cè)距技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提出基于聲波通信的室內(nèi)定位原型，利用聲波的廣播特性，在原型的基礎(chǔ)上通過(guò)公式推導(dǎo)論證，設(shè)計(jì)出一