超寬帶無線精確定位系統(tǒng)研究及軟件仿真系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、超寬帶(Ultra-Wide Band,簡稱UWB)無線通信技術(shù)是不用載波、納秒時長的不連續(xù)脈沖進(jìn)行通信的無線通信技術(shù)。基于超寬帶的無線定位技術(shù)主要應(yīng)用于短距離無線通信領(lǐng)域,具有功率譜密度低、穿透能力強(qiáng)、安全性高、抗多徑效果好、系統(tǒng)復(fù)雜度低定位精度高等優(yōu)點(diǎn)以上優(yōu)勢使其在定位技術(shù)上有著其他技術(shù)不可替代的地位,而無線定位的研究是當(dāng)今科技發(fā)展的一項(xiàng)重要課題,因此我國對于超寬帶領(lǐng)域的研究具有極為重要的意義。
　　本文圍繞提高超寬帶定位精度

2、進(jìn)行研究,以超寬帶無線通信理論為基礎(chǔ),分析超寬帶信道及信號的特點(diǎn),對無線定位方法進(jìn)行了研究,重點(diǎn)研究高精度定位的測距及定位算法,完成了超寬帶高精度定位軟件仿真系統(tǒng)的設(shè)計。
　　1、通過對IEEE802.15.4a的信道模型進(jìn)行仿真發(fā)現(xiàn)在均方差、偏度、峭度和最大斜率等信號指紋的統(tǒng)計值中最大斜率和偏度的變化幅度最大,即最能反映信道特征。因此提出了基于最大斜率和偏度聯(lián)合參數(shù)進(jìn)行TOA估計的算法,該算法適合用于低復(fù)雜度、低功率的指紋定位算

3、法中,比基于峭度的TOA估計算法以及最大能量法、固定門限法等均具有更高的穩(wěn)定性和更高的精度。
　　2、由于信號在傳播中會受到反射、衍射、多徑、熱噪聲、衰減、非視距等影響,使得基于幾何關(guān)系的傳統(tǒng)計算方法很難適用,所以提出了使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和偏度、最大斜率聯(lián)合定位的算法;同時在對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層神經(jīng)元數(shù)量選擇上,提出基于均方差分布概率的算法來選擇神經(jīng)元的個數(shù),從而提高定位精度。仿真結(jié)果表明該算法有較高的定位精度,適合用在無法使用傳統(tǒng)的幾何定位