基于UWB-TDOA空间定位的输电线舞动监测系统研究

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Supervisor: Ass. Prof. Cao Hai-lin

Specialty: Electronic Science and Technology

摘 要

ABSTRACT

目 录

1 绪 论

1.1 课题研究目的及意义

1.2 输电线舞动监测国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 UWB定位基础

2.1 引言

2.2 UWB技术定义

2.3 UWB技术的特点与优势

2.4 基于UWB的无线定位方法

2.4.1 基于信号强度的定位方法(RSS)

2.4.2 基于信号到达角度的定位方法(AOA)

2.4.3 基于信号到达时间的定位方法(TOA)

2.4.4 基于信号到达时间差的定位方法(TDOA)

2.4.5 定位算法比较

2.5 定位性能的评价指标

2.5.1 均方根误差(RMSE)

2.5.2 圆/球误差概率(CEP/SEP)

2.5.3 几何精度因子(GDOP)

2.6 本章小结

3 基于TDOA的输电线舞动监测算法研究

3.1引言

3.2.1 时钟同步原因

3.2.2 有线时钟同步

3.2.3 无线时钟同步

3.3 基于Chan的TDOA三维定位算法研究

3.3.1 Chan算法

3.3.2 Chan算法的仿真与分析

3.4 本章小结

4 输电线舞动在线监测系统设计

4.1 引言

4.2.1 系统设计原则

4.2.2 系统总体设计

4.3 输电线舞动监测系统标签节点设计

4.3.1 控制模块

4.3.2 超宽带通信模块

4.3.3 标签节点软件设计

4.4输电线舞动监测系统基站节点设计

4.4.1 无线传输模块

4.4.2 网络转串口模块

4.4.3 基站节点软件设计

4.5 数据处理中心软件设计

4.5.1 串口接收与通信协议设计

4.5.2 UWB-TDOA定位与通信测试

4.6 本章小结

5 输电线舞动监测系统联合测试

5.1 引言

5.2 单点定位精度测试

5.3 模拟监测环境介绍

5.4 模拟输电线舞动整体联合测试

5.5 本章小节

6 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来研究与展望

致 谢

参考文献

附 录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文及专利目录

B. 作者在攻读学位期间参加的科研工作