基于UWB的无线定位算法的研究与实现

来源 :东北大学 | 被引量 : 18次 | 上传用户:linjavac
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超宽带(UWB)作为一项新兴的无线定位通信技术,以其传输速率高、发射功率低、多径分辨率高、保密性好、抗干扰能力强等优点,受到越来越多的关注。在无线传感器,雷达,定位等领域UWB技术得到广泛应用,目前国内外都在积极研究开发UWB产品,使其成为当前无线领域研究的热点,UWB技术被视为下一代无线网通信的关键技术之一。随着人们对于室内无线定位的需求逐渐提高,UWB以穿透力强,定位精度高等优势,为实现高精度的室内无线定位提供了有效的解决方案。UWB定位精度高是基于其极强的时间分辨率。在分析了常用的无线定位方法后,本文选择适合UWB的基于时间定位方法,在基于时间的定位方案中,TOA方法由于需要严格的时间同步,在实际应用中较难实现,所以本文选择TDOA方法,并就TDOA定位算法进行了研究。首先本文分析了常用的经典TDOA定位算法,Fang算法、Chan算法及Taylor算法,对算法的原理及特点进行了详细的说明。在传统算法的基础上,验证了一种Chan算法与Taylor算法结合的协同定位算法。并就定位过程中基站数目及测距误差对各算法定位性能的影响进行了仿真实验。实验结果表明该协同定位算法既解决了Taylor算法初值难以确定的问题又弥补了Chan算法适应性差的缺陷,是一种较好的定位算法。其次,文章对遗传算法在无线定位领域的应用进行了深入研究,介绍了基本遗传算法,并在分析了基本遗传算法缺点后,提出了一种改进遗传算法与Chan算法相结合的定位算法。建立了算法的数学模型,介绍了算法的详细步骤,最后对算法进行了仿真分析,实验表明相较于传统定位,该算法在测距误差较大的情况下,能够有效提高了定位精度。考虑到在定位问题中的实时性要求,本文研究了当前的并行遗传算法模型,为无线定位的研究提供一个较好的研究思路。最后,本文介绍了基于PLUS的定位系统平台,运用定位算法实现的一个定位软件系统,详细说明软件各模块的实现,在定位算法中,为了解决遗传算法实时性问题,采用了基于MPI的并行遗传算法,对软件的定位结果进行了分析。分析结果表明,该软件较好的实现了无线定位的需求,达到了较为理想的定位效果。
其他文献
与传统的会议形式相比,视频会议作为一种现代化的多媒体通信工具,它使不同的人可以在不同的地点参加同一会议,从效果上来说,视频会议完全等价于传统的现场会议,而其先进的技术,强大
计算机信息系统不断增长的复杂性对系统实现技术不断提出新的要求,分布式对象技术作为将面向对象技术和分布式计算技术的结合成为目前用以构建大型分布式系统的主要手段。本
网站自动生成系统为企业或团体建设网站提供了一种简便的、快速的、低成本的解决方案。Internet上已经出现了为数不少的这类提供自助建站的门户。然而综观这些门户,一般是通过
投影聚类作为一种重要的高维聚类分析技术,不同于子空间聚类,投影聚类要求得到一组互斥的对象划分,不允许不同聚类共享相同的对象。由于投影聚类的结果具有良好的区分特性,使
工作流技术是实现企业业务过程建模、仿真分析、优化和业务过程管理与集成,从而最终实现业务过程自动化的核心技术。研究和推广工作流技术对企业信息化具有重要的现实意义。
微博平台的产生与发展,使其用户可以在微博平台上根据自己的意愿收听自己感兴趣的内容。不仅如此,微博平台也成为了其用户分享、交流以及传播信息的最主要社会媒体。面对微博
无线定位业务LCS是随着移动通信技术的进步而发展起来的增值业务,移动台定位技术对于蜂窝网络,特别是3G网络的重要性已得到广泛认同。国内外许多公司、科研院所都对定位方法原
新一代软件构架模型SOA的流行,使得基于Web服务的企业级应用不断增加,随之而来的是Web服务数量的成倍增长。因此,如何更有效的重用这些已有的Web服务成为当今研究的热点。使用We
点对点(P2P)网络是一种具有较高扩展性的分布式系统结构,它打破了传统的客户/服务器(C/S)模式,将互联网的集中管理模式引向分散管理模式,在网络中的每个节点的地位都是对等的
如今信息技术飞速发展,人们对多媒体,特别是包含有大量信息的数字视频的需求也越来越大。由于计算机技术、通信技术、微电子技术、网络技术的进步,实时视频压缩和传输成为可