基于UWB的室內(nèi)高精度定位方法研究與應用.pdf

1、伴隨著移動通信和無線傳感器網(wǎng)絡(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(LBS)越來越受到人們關注。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位如紅外線、RFID、藍牙等技術，在系統(tǒng)成本、定位精度、復雜度、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)定位技術引起了人們的重視。UWB技術具有高通信能力、抗多路徑、穿透能力強、高時間分辨率等優(yōu)點，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)定位技術的優(yōu)缺點和對UWB使用各種技術的可行性進行了分析，在理論上論證了適合UWB定位的技術，研究分析表明:基于接收信號強度(RSS)的定位技術易受外界環(huán)境干擾定位精度較差;基于信號到達角度(AOA)的定位技術需要天線陣列且不適合在多路徑密集的環(huán)境下應用;基于信號到達時間的定位技術能夠充分利用UWB信號的穿透能力強、抗多路徑和高時間分辨率等優(yōu)點，具有很高的定位精

3、度。
　　通過對UWB的測距方法進行分析，確定基于到達時間差(TDOA)的測距方式適合UWB，并實驗測試了不同室內(nèi)環(huán)境下UWB的測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)等對測距精度的影響。測試結(jié)果表明:在室內(nèi)LOS下，多路徑對UWB測距精度影響很小;剔除測距過程中產(chǎn)生的異常值能夠提高測距精度3mm左右。在室內(nèi)NLOS下，測距精度明顯降低，分析發(fā)現(xiàn)影響測距精度的主要因素是NLOS。
　　針對測距中