IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的測距與定位.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有非常廣泛的應(yīng)用價值，而節(jié)點(diǎn)定位是其應(yīng)用中必不可少的一部分。IR-UWB由于其高精度的測距能力和低硬件復(fù)雜度等特點(diǎn)，已成為最適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層技術(shù)。在IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，為充分利用該信號的強(qiáng)時間分辨力，定位更宜于使用基于TOA估計(jì)的測距來實(shí)現(xiàn)。
　　本文對IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究：在分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，指出了現(xiàn)有定位系統(tǒng)的三大模塊（測距模塊、NLO

2、S處理模塊和定位模塊）在各自的內(nèi)在機(jī)理與外在交互的設(shè)計(jì)上均存在問題與不足。本文的研究旨在改進(jìn)部分問題與不足之處，于一定程度上完善IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的測距與定位理論體系。研究內(nèi)容主要包括以下幾方面：
　　第一，研究測距模塊中的非相干TOA估計(jì)算法。在介紹了現(xiàn)有的幾種基于能量檢測的非相干估計(jì)算法后，提出了ED-TC-VSR算法，其檢測門限是依據(jù)從能量采樣序列中提取的VSR值進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，仿真看到此算法在所有的信噪比范圍內(nèi)均能

3、獲得優(yōu)于其他已有的幾種非相干TOA估計(jì)算法的性能，且復(fù)雜度適用于當(dāng)前的硬件水平。
　　另外，分析了發(fā)射端影響因素并衡量了輸出端結(jié)果的可信度級別。本文主要從理論上對各參數(shù)（測距脈沖的波形、帶寬和發(fā)送間隔）的影響趨勢作了定性的分析；在對輸出端的TOA估計(jì)結(jié)果進(jìn)行可信度級別的衡量中，采取的方法是依據(jù)直接決定TOA估計(jì)精度的門限設(shè)置參量對估計(jì)結(jié)果進(jìn)行可信度分級。
　　第二，研究對NLOS問題的處理方法。本文闡述了直接從接收信號的截取