基于CSS的室內(nèi)無線定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、室內(nèi)定位技術(shù)一直都是科研工作者研究的熱點問題，而全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)作為目前最成熟的定位技術(shù)，由于其定位精度與室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的限制，并不適用于室內(nèi)定位領(lǐng)域。目前，并沒有一套成熟的室內(nèi)定位方案以解決人們對室內(nèi)位置服務(wù)的需求，室內(nèi)定位的研究仍處于不斷探索階段。
　　如今已經(jīng)研制出來的室內(nèi)無線定位系統(tǒng)大多存在定位精度與系統(tǒng)成本不能同時滿足應(yīng)用需求的問題，本文經(jīng)過

2、研究分析，基于線性調(diào)頻擴頻技術(shù)(Chirp Spread Spectrum, CSS)對室內(nèi)無線定位開展研究，論文主要包括以下幾個方面：
　　1、總結(jié)了國內(nèi)外室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，闡述了本文的研究目的和意義，并對CSS技術(shù)與傳統(tǒng)無線定位技術(shù)進行了分析對比，總結(jié)出了 CSS技術(shù)在控制成本與定位精度方面的優(yōu)勢；
　　2、在測距算法方面，本文對雙邊雙路對稱測量法(Symmetric Double Side-Two Way Ran

3、ging,SDS-TWR)進行了詳細分析，與到達時間法(Time of Arrival,TOA)相比，該算法不僅不需要時間同步，還可以有效減小時鐘偏移帶來的誤差；在定位算法方面，對最小二乘法、牛頓迭代法與卡爾曼濾波進行了仿真分析和對比，結(jié)果表明，無論在簡單環(huán)境下還是在復(fù)雜環(huán)境下，將最小二乘法的解作為偽觀測量，以此進行卡爾曼濾波的定位算法精度最高，定位效果最穩(wěn)定；
　　3、基于Altium Designer14軟件完成了基于CSS技

4、術(shù)的室內(nèi)無線節(jié)點的設(shè)計，主要包括節(jié)點原理圖與PCB(Printed Circuit Board)的設(shè)計，重點模塊包括電源、JTAG接口、串口及復(fù)位電路，為系統(tǒng)研制了原型硬件；
　　4、搭建了系統(tǒng)實現(xiàn)平臺，基于Keil開發(fā)環(huán)境對系統(tǒng)的測距和定位實現(xiàn)進行了軟件設(shè)計，并基于 Matlab為系統(tǒng)設(shè)計了人機交互界面，然后分別在室內(nèi)外環(huán)境下對節(jié)點進行了測距試驗，試驗表明當節(jié)點距地1米時，節(jié)點間的測距效果較為穩(wěn)定，最后對室內(nèi)環(huán)境進行了建模仿真，