一種基于聲波通信的室內(nèi)定位技術(shù).pdf

1、伴隨著通信產(chǎn)業(yè)和移動定位技術(shù)的快速發(fā)展，室外導航技術(shù)日趨成熟，由此催生了一系列基于位置信息服務(wù)為中心的產(chǎn)業(yè)，帶來了巨大市場價值。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，人們對室內(nèi)位置信息的感知需求也日益迫切，尤其是在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，如機場，展廳，倉庫，超市，地下停車場，礦井等常常需要準確的室內(nèi)位置信息，以實現(xiàn)對空間的高效管理。然而，由于GPS信號在建筑物內(nèi)的大幅度衰減，無法保證對室內(nèi)空間的有效覆蓋，對室內(nèi)新的定位技術(shù)的探索研究已經(jīng)逐漸成為

2、當前熱點。
　　鑒于室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用場景，本文選擇移動設(shè)備為開發(fā)平臺，以聲波通信技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一套純軟件的室內(nèi)定位解決方案。首先分析了聲波在空氣信道中的傳播特性，針對聲波信號的衰減，多徑和多普勒效應(yīng)問題，選擇抗干擾能力強，多徑分辨率高，對多普勒不敏感的雙曲調(diào)頻信號作為通信波形，通過脈沖壓縮技術(shù)識別信號；為能在移動終端上達到理想效果，對主流的移動設(shè)備進行聲學頻響測試，選擇出合適的聲波頻段；針對移動終端信號處理特點，將采樣信號進行

3、分幀處理，并結(jié)合matlab進行驗證。
　　其次，分析研究了傳統(tǒng)的TOA和TDOA測距技術(shù)，針對其存在的時鐘同步，發(fā)送時間不確定，接收時間不確定嚴重影響定位精度的問題，提出雙向感應(yīng)，自我記錄和采樣計時的策略，并通過理論推導將問題轉(zhuǎn)換成設(shè)備內(nèi)部所接收的兩個信號的時間差。仿真結(jié)果也證明了該技術(shù)的可行性。
　　最后，在測距技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提出基于聲波通信的室內(nèi)定位原型，利用聲波的廣播特性，在原型的基礎(chǔ)上通過公式推導論證，設(shè)計出一