基于近场电磁测距的室内定位技术

摘要

随着科技发展和时代的进步，人们已经不满足于传统的利用卫星实现的室外定位，在很多情况下，人们希望在室内也同样能够实现精确的定位。为了满足这种需求，多种技术手段被开发研究应用于室内定位，本文提出了一种新型室内定位技术——基于近场电磁测距的室内定位技术。
　　本文详细叙述分析了近场电磁测距的理论基础和基于测距的定位理论，研究了近场电磁测距、定位系统的组成，并通过原理性仿真验证了基于近场电磁测距的室内定位技术的可行性。
　　（1）本文首先通过建立理论模型对电小天线的近场区进行了理论分析，利用公式推导出电磁场在近场区域的相位特性，分析近场区电场分量和磁场分量的相位关系，建立起近场分量相位与距离的关系。同时介绍了基于测距的定位理论。
　　（2）近场测距是通过分析近场电磁场电场分量与磁场分量的相位特性，对信标发射机与定位接收机的距离进行确定。本文研究了信标发射机和定位接收机的工作原理和结构组成，重点对信标发射机的发射天线和定位接收机的接收天线进行了理论分析和结构的优化设计。
　　（3）在近场测距系统的基础上，通过增加接收器的数量，测量目标与各个接收机之间的距离，从而对目标点进行精确定位。本文提出了多种定位系统的基本结构模型，并多这些系统模型进行了分析和比较。
　　（4）最后，通过数值仿真实验分析，验证了基于近场电磁测距的室内定位技术在原理上的可行性。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 室内定位技术发展概况

1.3 室内定位基本算法

1.4 常用室内定位技术

1.5 本文的主要研究内容

第2章 近场电磁测距和定位原理

2.1 近场电磁测距理论分析

2.2 基于近场电磁测距的定位原理分析

2.3 本章小结

第3章 近场电磁测距系统

3.1 系统的组成原理和基本结构

3.2 定位接收机基本结构

3.3 测距系统的天线结构

3.4 NFER系统的优化

3.5 本章小结

第4章 基于NERF的室内定位系统

4.1 固定信标-移动定位系统结构

4.2 移动信标-固定定位系统结构

4.3“信标-定位”收发一体系统

4.4 被动标签结构

4.5 近场遥感结构

4.6 本章小结

第5章 仿真实验分析

5.1 CST近场探针仿真

5.2 HFSS收发天线仿真

5.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢