基于超寬帶信號的混合室內(nèi)定位技術(shù)研究.pdf

1、室內(nèi)定位系統(tǒng)在當(dāng)今社會生產(chǎn)生活中的作用日益顯現(xiàn)。超寬帶（UWB）技術(shù)在解決非視距多徑傳播問題上有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢，同時其在設(shè)備部署成本，發(fā)射功耗等方面也具有相當(dāng)多的優(yōu)勢。因此將超寬帶（UWB）技術(shù)作為室內(nèi)定位系統(tǒng)的主要技術(shù)具有極高的應(yīng)用價值。本文以UWB技術(shù)作為室內(nèi)定位系統(tǒng)的主要技術(shù)手段。
　　超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)主要分為兩大部分：距離測定部分和精確定位部分。
　　本文的主要工作如下：
　　測距部分中，一般有基于接收信號

2、強度（RSSI）、基于信號時間到達(dá)（TOA）、基于到達(dá)時間差（TDOA）和基于信號到達(dá)角（AOA）四種測距方法。通過分析對比以上四種方法的特點，本文選擇基于接收信號強度和基于信號時間到達(dá)兩種方法混合使用完成測距工作。通過設(shè)定規(guī)則判別移動臺（MS）與接收基站（BS）間信號傳播方式（視距內(nèi)傳播或非視距內(nèi)傳播）：若為視距內(nèi)（LOS）傳播方式則采用 TOA方法得到距離估計值；若為非視距內(nèi)傳播（NLOS）方式則選擇使用RSSI方法測得距離估計值。

3、通過混合使用兩種測距方法，可有效提高測距精度，并且可以增強系統(tǒng)適用性和簡化計算。
　　定位部分中，質(zhì)心法在估計 MS位置中應(yīng)用廣泛。本文提出一種基于質(zhì)心法的改進(jìn)加權(quán)質(zhì)心算法。通過使用在測距部分中獲取的數(shù)據(jù)，本文采用圓周法來估計 MS的位置，同時根據(jù)各個BS在定位過程中的作用，對BS設(shè)定相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，最終計算出MS的估計位置。
　　仿真實驗結(jié)果表明本文所提出的基于RSSI和TOA混合定位的UWB算法可以減小環(huán)境噪聲和室內(nèi)多徑