基于UWB信号的单基站定位算法研究及AOA定位研究

摘要

在研究基于超宽带（UWB）定位技术中，由于多径传播、多址、非视距误差以及信号特性的多种因素影响，使到达角AOA定位、到达时间TOA定位以及到达时间差TDOA定位等的测量值都会存在着误差，然而单独的定位算法不可能在任何定位环境中保持着独领的优势。为此，针对如何提高定位精确度的问题，本文在基于单基站的基础上，提出了一种混合定位以及到达角AOA定位算法的改进。
　　首先，本文先大体介绍了超宽带UWB信号研究背景、定义、优势、信道模型、算法，影响因素以及评价标准、到达角AOA定位原理、到达时间TOA定位原理、到达时间差TDOA定位原理做了叙述。
　　其次，介绍了一种到达角AOA定位的改进算法。在4a信道中，这种重构思想的算法可以对AOA精确度进行改善。
　　然后，本文又介绍了一种TOA/AOA混合定位算法。这种混合定位算法是基于卡尔曼滤波的一种混合定位，利用卡尔曼滤波的跟踪特性、两种定位算法在定位环境中特性的互补，定位系统的准确度得到改善。
　　最后，介绍了“一种基于天线阵列的单基站高精度UWB定位系统”，使用天线阵列作为参考基站，测量基站到移动站之间的距离转化为幅度，结合角度的信息，从而获得移动站的位置。

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1.绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展应用现状

1.3 本文的主要贡献

1.4 论文研究内容

2 UWB通信原理以及算法

2.1 超宽带定义以及优缺点

2.2 超宽带的优势

2.3 无线定位系统的种类

2.4 无线定位基本原理

2.5 定位精度的影响因素以及评价标准

2.6 UWB信道模型

2.7典型的定位算法介绍

3 单基站天线阵列

3.1单基站理论介绍

3.2天线阵列的介绍

4 混合定位算法研究

4.1 混合定位基本方法

4.2 TOA/AOA混合定位

5 超宽带定位的到达角定位研究

5.1 TOA测距方式

5.2 定位模块

6 总结与展望

6.1论文总结

6.2 下一步计划

参考文献

致谢

个人简历

参加的科研项目