基于UWB的小區(qū)域目標跟蹤技術(shù)的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)意義上的目標定位技術(shù)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)目標的更高精度的定位。因此本文是在 WSN的基礎(chǔ)上，對小區(qū)域目標定位跟蹤技術(shù)進行研究的。目前應(yīng)用最多也是我們最常聽說到的定位方法是GPS，無論是在軍事還是日常生活上。但是由于像礦井、醫(yī)院、大壩底部控制室等室內(nèi)的封閉小區(qū)域信道環(huán)境復(fù)雜，GPS定位已經(jīng)不再合適。因此需要我們研究新的適合這種類似場所的定位跟蹤技術(shù)。
　　為了實現(xiàn)在室內(nèi)等小區(qū)域的高精度定位跟蹤，本文提出了一種采用距離/

2、距離變化率定位算法的跟蹤系統(tǒng)，主要完成了以下幾方面工作：
　　(1)研究分析幾種常見的短距離無線通信技術(shù)，對比分析其各自優(yōu)缺點后最終采用UWB技術(shù)；通過研究分析幾種常用的無線定位算法，用TOA定位算法實現(xiàn)目標定位；通過研究幾種常用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，選用適合動態(tài)目標跟蹤的KF/EKF方法。
　　(2)研究討論LS模型的定義，并通過Matlab仿真對其算法進行算法性能分析，通過不斷增大測距噪聲來研究其對噪聲的敏感程度及定位精度。

3、r>　　(3)對于基于位置的UWB無線定位算法，首先研究其濾波模型設(shè)計，然后通過Matlab仿真對其算法進行性能分析。通過增大測距噪聲來對比分析LS模型和位置算法對噪聲的敏感程度和兩種算法的定位精度。
　　(4)在研究基于距離的UWB無線定位算法時，首先進行濾波模型設(shè)計，說明本文采用的EKF方程，其次通過Matlab仿真對其算法進行性能分析。算法性能分析主要是從不同測距噪聲下LS模型、位置算法以及距離算法的敏感程度入手，根據(jù)仿真數(shù)

4、據(jù)分析三種算法的定位精度及穩(wěn)定性。
　　(5)重點研究本文提出的采用距離/距離變化率的UWB無線定位算法。首先說明該模型的定義；其次對該算法的濾波模型進行設(shè)計；再通過構(gòu)造該模型的能觀性矩陣對其進行能觀性分析；最后在Matlab仿真環(huán)境下對其進行性能分型，性能分析主要從不同測距噪聲下的算法敏感程度方面著手。在進行性能分析時，通過Matlab仿真數(shù)據(jù)和仿真圖綜合對比分析以上四種模型的定位精度和穩(wěn)定性，得出采用距離/距離變化率的UWB無