隨著工業(yè)4.0的提出,各行各業(yè)對(duì)例如人員、物品、設(shè)備等的精準(zhǔn)定位需求在不斷地增加。面對(duì)日趨飽和的頻譜資源,超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)因其自身的特點(diǎn),迅速在眾多室內(nèi)定位技術(shù)中脫穎而出。目前,如何減小超寬帶室內(nèi)定位誤差成為了整個(gè)超寬帶定位系統(tǒng)必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。UWB TDOA定位算法因其數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)運(yùn)算量相對(duì)較少,成為目前UWB技術(shù)常用算法。本文基于TDOA定位算法的基礎(chǔ)上,以Hainan EVK RTLS 3.0硬件平臺(tái)為輔助手段,重點(diǎn)研究無(wú)線時(shí)鐘同步協(xié)議和UWB室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展兩個(gè)方面。在無(wú)線時(shí)鐘同步協(xié)議方面,針對(duì)傳統(tǒng)TPSN協(xié)議所存在的缺陷,提出一種結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步TPSN協(xié)議。與傳統(tǒng)TPSN協(xié)議相比,所提算法充分考慮相對(duì)漂移的影響,通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)樣本不斷重復(fù)學(xué)習(xí),減少了隨機(jī)時(shí)延對(duì)時(shí)鐘同步精度的影響。為了防止掉入局部極小值,導(dǎo)致永不收斂,提出一種學(xué)習(xí)率在線自我調(diào)節(jié)的方法,有效增強(qiáng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的穩(wěn)定性,從而提高所提算法的性能,時(shí)鐘同步誤差得到有效降低。在UWB室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方面,針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)所,在單蜂窩場(chǎng)景的基礎(chǔ)上,來(lái)驗(yàn)證UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的可行性。實(shí)測(cè)結(jié)果表明不同子區(qū)域的室內(nèi)定位精度均能滿足UWB定位技術(shù)的厘米級(jí)定位要求,且相對(duì)單一區(qū)域來(lái)說(shuō),UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)的性能得到提升。
【學(xué)位單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TN925
【部分圖文】：

動(dòng)通信系統(tǒng)的輻射功率譜密度加以嚴(yán)格限制，那么它會(huì)對(duì)現(xiàn)存用戶已申請(qǐng)的頻段造成逡逑非常嚴(yán)重的干擾和影響。為此，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)ＦＣＣ對(duì)ＵＷＢ脈沖信號(hào)的輻射逡逑功率譜密度也制定了一系列的規(guī)則，圖２和圖３分別為在室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境下超寬逡逑帶信號(hào)在每個(gè)重要頻段點(diǎn)上的等效全向輻射功率譜密度值。逡逑７逡逑

動(dòng)通信系統(tǒng)的輻射功率譜密度加以嚴(yán)格限制，那么它會(huì)對(duì)現(xiàn)存用戶已申請(qǐng)的頻段造成逡逑非常嚴(yán)重的干擾和影響。為此，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)ＦＣＣ對(duì)ＵＷＢ脈沖信號(hào)的輻射逡逑功率譜密度也制定了一系列的規(guī)則，圖２和圖３分別為在室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境下超寬逡逑帶信號(hào)在每個(gè)重要頻段點(diǎn)上的等效全向輻射功率譜密度值。逡逑７逡逑

在二維坐標(biāo)系上，需要事先知道三個(gè)或三個(gè)以上己知位置坐標(biāo)的接收機(jī)（定位基逡逑站），通過(guò)接收機(jī)來(lái)接收并測(cè)量待測(cè)移動(dòng)標(biāo)簽所發(fā)射的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度值，從而獲得待測(cè)移逡逑動(dòng)標(biāo)簽的真實(shí)位置，可通過(guò)添加接收機(jī)的數(shù)量來(lái)提高ＵＷＢ室內(nèi)定位精度。如圖４所逡逑７Ｊｎ0逡逑圖４接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度分布圖逡逑Ｆｉｇ．４邋Ｆｉｅｌｄ邋ｓｔｒｅｎｇｔｈ邋ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｃｅｉｖｅｄ邋ｓｉｇｎａｌ逡逑在圖４中，三個(gè)接近圓形的線圈代表了場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度相同的位置，即該位置為待測(cè)移逡逑動(dòng)標(biāo)簽的真實(shí)位置。接收機(jī)接收到信號(hào)的功率函數(shù)如下：逡逑ｍ＝ｗ0ｇ＇々邐（３－１）逡逑式中，名為參考距離，一般設(shè)為ｌｍ；邋＾／為信源與邋＜相距的距離；戶（（／）和矸分逡逑別為名和Ｊ處的平均接收功率；》為ＵＷＢ路徑損耗衰減指數(shù)，其大小隨應(yīng)用環(huán)境的逡逑不同而變化。在室內(nèi)環(huán)境中，ＵＷＢ脈沖信號(hào)在傳播路徑上不可避免地會(huì)受到衍射、逡逑反射等千擾，對(duì)接收機(jī)接收到的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生小尺度衰落現(xiàn)象（李力等，２０１７）。艮｜３：逡逑１６逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819722