室内定位 UWB测距 实验报告.docx

课程性质：选修
课程编号：0802295
超宽带室内定位
实习报告
学院:
专业:地点:班级:组号:姓名:
学号:教师:
2016年11月1日至2015年11月8日
前言
一•实习目的
1•巩固和加深课堂所学理论知识四个模块应该尽量处于不同的高度上。
三•相关示意图
：室内距离测量及测距误差分析
(1)视距条件下的测距实验。分别测量Distance真实距离为1m,2m与5m时的观测距离。
视距情况
笔记本电脑uwbRCM模块1UWBRCM模块2
(2)非视距条件下测量距离，重复上述操作并与视距情况进行对比分析。
非视距情况
障碍物
笔记本电脑UWBRCM模块1
Distanc
2•实验二：室内信号穿墙测试
(1)两模块连线与墙面垂直时，进行距离为2m与3m的观测，得到观测距离。
两模块连线与墙成9(r
墙体
(2)两模块连线与墙面成45°角，进行距离为2m与3m的观测，得到观测距离。
两模块连线与墙成45°
墙体
UWBRCM模块2
笔记本电!®UWBRCM模块1
3•实验三：路径损耗建模实验
(1)利用两个UWBRCM模块，一块连接计算机，作为固定站，但可在一
定范围内移动。另外一块作为移动站，依次放在至少12个不同的位置上。两个模块之间的距离设定在1米到8米之间。
备注：实验真实测定15个点的距离。
计算路径损耗模型
笔记本电脑uwbRCM模块
Point1
Point12
Point6Pointl3
Pointl5
：室内静态目标定位实验
(1)利用四个已知位置坐标的模块与一个未知位置坐标的模块通过距离交汇法实现室内定位。
利用UBW实现室内定位
Point!
Point2
Target
Point4
Point3
四•实习成果及评价
实验成果主要通过给出观测距离与实际距离差异，信号接收功率，信号信噪比，系统给出的测距误差估计值，定位点与实际点偏差的图标。其中信号信噪比根据设备说明书给出的此式求得：SNR20*logl0（Vpeak/Noise）。1•实验一：室内距离测量及测距误差分析
a）真实距离为1m的情况（因为实际场地限制，真实距离多于1m,）
视距与非视距情况下，实际距离与观测距离比较。
视距条件下实际距离测距离
(图4-1-1-1)
，接受信号强度比较。
(图4—1—1—3)
1视距条件
—非视距条件
,m4视距与非视距条件下接收信号功率比檢

4

'3

■2

1

□
□102030405060708090100
时间/s
(图4—1—1—2)
视距与非视距情况下，信号信噪比比较。
，接受信号强度比较。
(图4—1—1—3)
视距与非视距条件下信噪比的比较
□102030405060708090100
时间/s
兰剪e
，接受信号强度比较。
(图4—1—1—3)
，接受信号强度比较。
(图4—1—1—3)
，系统给定的测量误差估计值比较。
视距条件下距离观测误差令由系统自动提供）
50
E
30
■20
60
■-I.++-1--I..1.++■!■
tt早IFtt"T"早早"T""urTHrTT"-rr-ir-r-n-T早"T"早早早
□1020'30405060708090100
时间畑：
非视距条件下距离观测误差2由系统自动提供）
■
TT■!!：_
15000
10000
5U00
0
010203040506070SO90100
时闾焙
(图4-1-1-4)
结果分析与评价：
通过图4-1-1-1可以看出，无论是视距条件还是非视距条件下，观测距离都比真实距离要大，这可能是因为系统存在一个为正值的系统误差。其次，视距条件下比非视距条件下所得的实际距离观测值要精度更高，离真实距离偏差更小，这是符合理论推倒的，视距条件下信号质量好，所得观测结果更精确。这是因为非视距条件下存在衍射与多路径效应等，这些都会影响精度。
通过图4-1-1-2分析，非视距条件下信号损失了很大一部分能量，这造成了接