基于UWB的室內(nèi)高精度定位方法研究與應(yīng)用.pdf

1、伴隨著移動(dòng)通信和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)近幾年的不斷發(fā)展，在室內(nèi)環(huán)境下基于位置的服務(wù)(LBS)越來(lái)越受到人們關(guān)注。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位如紅外線、RFID、藍(lán)牙等技術(shù)，在系統(tǒng)成本、定位精度、復(fù)雜度、穩(wěn)定性等方面不能滿足用戶需求。在這樣的背景下，超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)定位技術(shù)引起了人們的重視。UWB技術(shù)具有高通信能力、抗多路徑、穿透能力強(qiáng)、高時(shí)間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，因此是室內(nèi)高精度定位的較好選擇。
　　本文圍繞著如何提高

2、UWB室內(nèi)定位精度展開討論與研究，主要工作包括:
　　分析了常用的室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和對(duì)UWB使用各種技術(shù)的可行性進(jìn)行了分析，在理論上論證了適合UWB定位的技術(shù)，研究分析表明:基于接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)的定位技術(shù)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(AOA)的定位技術(shù)需要天線陣列且不適合在多路徑密集的環(huán)境下應(yīng)用;基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間的定位技術(shù)能夠充分利用UWB信號(hào)的穿透能力強(qiáng)、抗多路徑和高時(shí)間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的定位精

3、度。
　　通過(guò)對(duì)UWB的測(cè)距方法進(jìn)行分析，確定基于到達(dá)時(shí)間差(TDOA)的測(cè)距方式適合UWB，并實(shí)驗(yàn)測(cè)試了不同室內(nèi)環(huán)境下UWB的測(cè)距精度和分析了多路徑、系統(tǒng)偏差、比例誤差、異常值、非視距(NLOS)等對(duì)測(cè)距精度的影響。測(cè)試結(jié)果表明:在室內(nèi)LOS下，多路徑對(duì)UWB測(cè)距精度影響很小;剔除測(cè)距過(guò)程中產(chǎn)生的異常值能夠提高測(cè)距精度3mm左右。在室內(nèi)NLOS下，測(cè)距精度明顯降低，分析發(fā)現(xiàn)影響測(cè)距精度的主要因素是NLOS。
　　針對(duì)測(cè)距中