用于三维定位的uwb及其关键技术研究.pdf

东华大学硕士学位论文用于三维定位的UWB及其关键技术研究姓名:许奔月申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:陈光20070101用于三维定位的捌涔丶际跹芯摘要冲传输信息,频谱极宽。它具有隐蔽性好、截获率低、处理增益高、多径分辨能力强、传输速率高、系统容量大、功耗低等特点,且能有效解决频谱分配问题。由于其发射功率受限,有效传输距离在阅冢而在民用方面,毡榈囟ㄎ挥诟鋈司钟蛲冻耄视糜诟咚佟⒔随着无线通信网络相关技术的发展以及用户对业务种类需求的提便于观察参数改变给系统带来的影响。该仿真有利于我们更好地了解超接着,系统深入地研究并完善了超宽带三维定位的关键技术,包括测距算法、定位协议和定位算法三个方面。测距算法主要是估算信号的作为无载波通信技术,超宽带无线通信直接利用纳秒级非正弦窄脉距离的无线个人通信。高,无线通信网络中的测距和定位功能显得日益重要。而牟饩和定位具有传统定位方式无法比拟的优势。本文在研究超宽带无线通信关键技术的基础上,主要完成了三个方面的工作:首先,利用软件实现一种甎系统的调制与解调仿真。甎是最典型的超宽带系统方案。该仿真系统动态展示了超宽带技术的脉冲调制序列和整个信号流程,并提供参数修改功能,宽带系统并进一步研究其定位功能。‘传输时间。目前国内关于测距算法的研究不多,系统性的论述则更少。本文对两种测距算法进行深入研究分析并作了进一步的完善,第~种是少测距时间,也能有效提高测距精度。定位协议的制定能保证超宽带无线通信的定位功能更加趋于实用化。亩ㄎ恍椴煌诖扯ㄎ的三维空间定位算法类似于雷达、却扯ㄎ患际醯目占涠ㄎ凰惴ā不需要额外发送定位数据信息,所以可以将数据通信和定位功能结合应遍历算法,该算法需时较长;第二种是快速捕获算法,它不仅能大大减系统的协议,我们以定位精度和定位效率两个指标对三类定位协议进行研究分析,比较各方案优劣,提出了改进方案并分析其适用场合。最后,鉴于亩ㄎ恍畔⒅饕R览涤诼龀逍蛄械南辔恍畔ⅲ用于实际中。我们设计了一个超宽带技术应用实例:将集成了这两个功能的低持踩胫悄芪锪飨低持校N锪鞴芾硖峁┬畔⒃鲋捣瘛关键词:超宽带,甎,伪随机一自相关函数,三维定位,测这一设想的提出有利于我们挖掘出嗟纳逃们绷透愕挠τ领域。距,瓺,,琱甀.,..,.,瑀甊瓵瑆甀..,..狣’.,,学位敝储虢精东华大学学位论文原创性声明日期:肋叮年/月H本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内已明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。精日指导教师签名:隋,礼日期:溯年耭口日日期:妒月日东华大学学位论文版权使用授权书学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内保密口,在——年解密后适用本版权书。不保密留。学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于学位论文作者签名:,引言在通信领域,梢蕴峁└咚俾实奈尴咄ㄐ拧T诶状锓矫妫琔雷达具有会越采越广泛。超宽带定位器也将被用在各种各样的场合中,例如它可以作为人和们在一个比较嘈杂拥挤的或是房屋建筑很复杂的环境下时就可以采用这种定位器来确定其他家庭成员的具体位置。叉比如,商店里的商品也可以贴上这种定位器,这样~来,这些商品就能很快找到,另外,利用超宽带的数据通信功能,我们可以获取相应的商品信息如商品单价、数量等,这将便于管理人员完成店内商品的进出超宽带无线通信是一种无载波通信技术,它直接利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,频谱范围宽。它适用于高速、近距离的无线个人通信。按照的规定,。由于发射功率受限,有效传输距离在阅冢识诿裼梅矫妫琔普遍地定位于个人局域网范畴。超宽带系统独特的工作原理使它具备下列优点:隐蔽性好;截获率低;处理增益高;多径分辨能力强;传输速率高:系统容量大;功耗低等】。它有效地解决了频谱分配问题,因此自从月颁布了将际跤糜谏逃玫姆ü以后,际醯难芯咳瘸笔贾崭哒恰=昀矗泶尴咄ㄐ懦晌6叹嗬搿⒏速无线网络最热门的物理层技术之一。许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。高分辨力,还具有很强的穿透能力,藕拍艽┩甘饕丁⑼恋亍⒒炷痢⑺等介质,因此军事上状锟捎美刺讲獾乩祝裼蒙峡梢圆檎业叵陆鹗艄艿馈探测高速公路地基等:在定位方面,梢蕴峁┖芨叩亩ㄎ痪ǘ取使用极微弱的同步脉冲可以辨别出隐藏的物体或