UWB定位系统研究

被引量 : 0次 | 上传用户:yeshi804883653
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
自从美国联邦通信委员会(FCC)批准限用于军用雷达的超宽带技术可用于民用产品上后,超宽带(ultra-wideband,简称UWB)技术开始引起业界广泛关注。超宽带定位技术由于具有功耗低、抗多径效果好、安全性高,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,成为无线定位技术中极具潜力的技术,因此对超宽带定位系统的研究具有重要的应用价值。超宽带定位系统主要包括两个部分:测距和定位。本文的主要工作如下:测距方面,一股有基于接收信号强度(RSS,Received Signal Strength)、基于信号传播时间(TOA,Time of Arrival)和基于信号角度(AOA,Angle of Arrival)三种方法。根据以上三种方法的特点,本文使用基于信号传播时间法来完成的。本文在基于深入研究现有TOA估计算法的基础上,提出了基于主成分分析(PCA,Principal Component Analysis)和基于Kalman滤波的TOA估计算法。PCA算法对带有噪声的接收信号的相关矩阵进行谱分析,得到接收信号在信号子空间的投影的能量之和。通过设置复杂度和采样频率较低的阈值,取得TOA的估计值。该算法能够有效地去除噪声,精度高,但是计算量大,不便于实时实现。这个问题使用基于Kalman滤波的TOA估计算法就可以解决。在基于Kalman滤波的TOA估计算法中,为减小计算的复杂度,我们对每一帧的接收信号进行加窗处理,对窗口内的接收信号作主成份分析,窗口的中心值是前一帧Kalman滤波的预测值,窗口的大小由信道模型来决定。定位方面,UWB定位算法主要有迭代算法和非迭代算法,其中泰勒级数展开算法因为具有精度高和鲁棒性强等特点而在求解非线性定位方程组中得到了广泛的应用,但它对移动站初始坐标值具有很强的依赖性。针对这个问题,本文提出了一种基于TOA和基站坐标设置初始值的方法,该算法的主要思想是基于接收到移动站信号的基站坐标来估计初始坐标。实验结果表明本文所提出的两种TOA估计算法受噪声和多径的影响较小,并且定位精度均可达到纳秒级。基于基站坐标和TOA值联合设置初始值的方法简单,可行,符合Taylor展开序列算法对初始值的要求。
其他文献
针对产品制造过程集成性、复杂性、动态性和分布性等特点,应用复杂网络理论分析产品制造过程网络的结构特性与演化规律。提出生成产品制造过程网络演化模型的算法。该算法在
加曼特金矿产于下石炭统大哈拉军山组上亚组的一套中酸性火山岩及火山碎屑岩中,矿体形态受断裂控制较为明显,呈脉状,金矿物主要为自然金,矿床的成因类型主要为岩浆期后热液充
掺镱双包层光纤激光器具有结构紧凑、散热条件简单、泵浦波长范围宽、高效率、高功率、寿命长等优点,在光通讯、工业加工、医疗、激光印刷与打标等领域有着广泛的应用。本论
加拿大卫生部表示肺动脉高压伴特发性间质性肺病(PH-IIP)患者应禁用利奥西呱。如果正在使用,则应停药并密切监测临床体征。如果有患者服用利奥西呱治疗PHIIP,应立即联系医生作
新能源在并网状态下传统的控制方法一般采用设定功率输出,但随着这种电源的大量增加,如继续采用传统的控制方法将大大降低电网的惯性,惯性的降低意味着系统的抗冲击的能力变
腹腔镜外科手术由于创伤小、痛苦轻、恢复快等无可比拟的优势,发展异常迅猛[1]。腹腔镜手术与传统开腹手术不同,是在密闭盆、腹腔内进行,更多地依赖于先进设备和手术器械。腹
本文以科技时代产物"新媒体"为例,对新媒体的基础运用和对高校音乐理论课程影响的优劣进行比较性研究。音乐理论课程作为高校音乐专业基础必修类课程,存在抽象、晦涩且教学手
课外体育活动是学校体育的重要组成部分,是实现学校体育目标的基本途径之一,本文试图通过文献资料法、分析法和逻辑推理法对陕西省部分高校课外体育活动的现状进行研究分析,
<正>作为教育工作者,我们时常听到不少学生在诉苦:数学太难,数学太枯燥,数学太无聊……他们对数学的抱怨、害怕甚至恐惧中外皆然,这几乎是一个世界性难题。美国数学教授阿瑟
房地产项目在规划设计阶段常常采用设计招标的形式,但如何评价、选择规划设计方案,正日益成为困惑房地产开发商的问题。价值工程理论作为一门强调价值、成本控制与综合效益的