基于超寬帶的定位技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展，隨之而興起的無(wú)線定位技術(shù)也愈發(fā)被人們所重視。紅外線、藍(lán)牙、超聲波、RFID、WiFi等傳統(tǒng)無(wú)線定位技術(shù)雖然有著諸多應(yīng)用，但是其在系統(tǒng)成本、定位精度、功耗等方面已經(jīng)不能完全滿足用戶的需求。超寬帶（UWB）技術(shù)具有發(fā)射功率低、抗多徑干擾能力強(qiáng)、穿透力強(qiáng)、保密性好等特點(diǎn)，由于其時(shí)間分辨率高，UWB定位技術(shù)可以達(dá)到極高的精度，UWB定位技術(shù)有著廣泛地應(yīng)用前景，因此值得對(duì)其進(jìn)行深入研究。
　　本文首先介紹了 U

2、WB定位技術(shù)研究現(xiàn)狀，包括節(jié)點(diǎn)算法的研究現(xiàn)狀、UWB定位產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀。文章隨后介紹了超寬帶定位的相關(guān)技術(shù)，包括超寬帶信號(hào)的調(diào)制、超寬帶信道、無(wú)線定位中常用的測(cè)距技術(shù)和超寬帶信號(hào)的檢測(cè)。
　　文章對(duì)影響UWB定位精度的因素進(jìn)行了研究和分析，分為幾何精度因子和測(cè)距精度因子兩大類，包括參考點(diǎn)的幾何布局、多徑和遮擋效應(yīng)、多用戶干擾、同頻干擾。幾何布局決定了幾何精度因子，其他干擾因素則影響了測(cè)距精度。
　　針對(duì)無(wú)線定位問(wèn)題，已有許多

3、經(jīng)典定位算法，本文著重研究和推導(dǎo)了Fang算法、Chan算法、最小二乘法、泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)法等傳統(tǒng)定位算法，并分析了各自的特點(diǎn)，然后提出了一種通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修正TOA測(cè)量值的改進(jìn)算法。搭建了仿真環(huán)境，在LOS環(huán)境和NLOS環(huán)境下對(duì)傳統(tǒng)算法和本文提出的算法進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，本文提出的算法在NLOS環(huán)境下的定位精度高于傳統(tǒng)算法。
　　本文最后介紹了一種UWB定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，該方案復(fù)雜度較低，其特征是使用高速比較器進(jìn)行單比特取