基于超聲波碼分多址的室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著定位技術(shù)的提高，GPS（Global Position System）定位系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)精度的定位。但高精度GPS成本很高，且無(wú)法用于室內(nèi)定位。目前已有的定位方式大多以人為定位主體，強(qiáng)調(diào)在客戶已有硬件的基礎(chǔ)上進(jìn)行定位，存在定位精度低、成本高等問(wèn)題。而精度較高的超聲波定位系統(tǒng)又存在定位目標(biāo)容量有限和數(shù)據(jù)更新速率低的問(wèn)題，無(wú)法用于較快速的移動(dòng)控制或多目標(biāo)編隊(duì)控制場(chǎng)景。
　　為了讓多個(gè)目標(biāo)在室內(nèi)環(huán)境下獲得各自準(zhǔn)確的位置信息，

2、本文在超聲波測(cè)距的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)精確定位。在室內(nèi)固定位置安裝3個(gè)或以上的超聲波發(fā)射節(jié)點(diǎn)向外發(fā)送超聲波信號(hào)。將定位節(jié)點(diǎn)放入能接收到超聲波信號(hào)的區(qū)域內(nèi)，其自動(dòng)加入定位系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并完成時(shí)間同步以后，即能連續(xù)獲取位置信息。
　　本系統(tǒng)充分結(jié)合超聲波收發(fā)器的硬件特性，對(duì)相應(yīng)算法以及硬件電路進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，完成電路板設(shè)計(jì)與調(diào)試，并最終完成超聲波實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)實(shí)物。本文中，基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的精確時(shí)間同步以及避免多超聲波發(fā)射節(jié)點(diǎn)相互干擾是研究的

3、重點(diǎn)。
　　在精確時(shí)間同步部分，本文采用TI的CC1101無(wú)線數(shù)字通信芯片，工作在ISM（Industrial Scientific Medical Band）規(guī)定的433HMz頻段進(jìn)行無(wú)線通信。本文通過(guò)自定義通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在滿足相互之間通信要求的情況下最大程度降低通信延遲。經(jīng)實(shí)測(cè)，時(shí)間同步誤差小于100 us。在防止超聲波發(fā)射節(jié)點(diǎn)之間相互干擾方面，定位系統(tǒng)的所有超聲波發(fā)射器按CDMA（Code Division M