基于60GHz脈沖的高精度室內(nèi)定位技術(shù)及算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信和無(wú)線定位技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于室內(nèi)導(dǎo)航與定位的需求日益增大。特別在醫(yī)療、精密儀器制造等較為復(fù)雜的環(huán)境中，經(jīng)常需要移動(dòng)終端、傳感器等無(wú)線設(shè)備精確的定位。目前常用于室內(nèi)定位的Wi-Fi技術(shù)、紅外技術(shù)、超寬帶等無(wú)線定位技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)高精度定位，而且無(wú)線低頻段頻譜空間大部分已被占用。與這些技術(shù)相比，60GHz無(wú)線電脈沖憑借時(shí)間分辨率高，多徑分辨能力強(qiáng)，可利用頻帶資源多的優(yōu)勢(shì)，在室內(nèi)短距離定位技術(shù)中脫穎而出。本文圍繞如何提高60G

2、Hz無(wú)線電定位精度展開(kāi)研究，從視距與非視距室內(nèi)定位兩方面對(duì)60GHz定位系統(tǒng)展開(kāi)研究。
　　通過(guò)研究和仿真發(fā)現(xiàn)，在視距環(huán)境下基于時(shí)間測(cè)距定位方案能夠充分發(fā)揮60GHz脈沖的高時(shí)間、多徑分辨率的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)別定位。然而由于室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性，易受到反射、多徑效應(yīng)、障礙物阻擋等因素的影響，使得60GHz脈沖定位在不可視信道下較難實(shí)現(xiàn)精確定位，采用基于時(shí)間測(cè)距定位方法定位誤差較大。本文針對(duì)上述問(wèn)題，提出了將指紋定位算法應(yīng)用于60GHz脈

3、沖定位，并對(duì)傳統(tǒng)的指紋定位方法進(jìn)行改進(jìn)，引進(jìn)模糊指紋定位和加權(quán)K最近鄰（ K-Nearest Neighbor，KNN）指紋定位兩種方案。本文基于當(dāng)前經(jīng)典定位模型提出了一種模糊指紋定位方法，該方法利用位置點(diǎn)與采樣點(diǎn)的貼近度來(lái)獲取該點(diǎn)的位置信息，簡(jiǎn)化了坐標(biāo)求解，從而減少了匹配復(fù)雜度，具有較強(qiáng)的抗干擾性。加權(quán)KNN指紋定位算法解決了傳統(tǒng)匹配算法因沒(méi)有考慮相似信號(hào)強(qiáng)度而導(dǎo)致的指紋節(jié)點(diǎn)分散，降低了外在因素對(duì)定位精度的影響。仿真結(jié)果表明采用60G