基于UWB的精密室内定位系统及其实现
当前基于WIFI、蓝牙或ZigBee等实现的室内定位系统,存在精度不高、电磁环境适应性差等不足.超宽带信号对于改进这些不足有其明显的优势:利用非正弦窄脉冲传递信号,中心频率6.5GHz,带宽可达900MHz;即使在非视距的情况下,也具有极高的时间分辨率和空间分辨率,能有效提高系统定位的精度和电磁环境的适应性;同时,功耗只有低功耗蓝牙的十分之一.鉴于此,本文开展了基于超宽带信号的定位算法及定位系统实现的研究:通过构建一个基于超宽带的无线传感器网络,利用改进最大似然估计飞行时间,从而计算出基站到接收机的空间三维距离,并在利用至少四个基站的三维位置及其距离信息的基础上,最终解算出接收机的三维坐标.实验结果表明,此种方法实现的室内定位系统,时间测量精度在0.1纳秒以内,定位精度在20厘米以内,非视距测距范围大于50米,输出频率最高可达20Hz,睡眠模式下电流在100nA以下.可以为机场、军事基地、重要物资定位,火灾现场、涉核生化等极端环境下精确定位和搜救提供一种室内定位系统.
室内定位系统 无线传感器网络 超宽带信号 最大似然估计飞行时间 测距精度
李建胜 王俊亚 陈杰 王安成 王力 葛磊
导航与空天目标工程学院,信息工程大学,郑州,中国,45000; 北斗导航应用技术河南省协同创新中心, 郑州, 中国, 45000
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2016-05-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）