超宽带电磁波隧道传播特性及其定位方法研究

目录

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 UWB定位技术研究现状

1.3.2 UWB隧道传播特性研究现状

1.4 本文研究内容及章节安排

第2章 UWB定位原理及隧道定位方法选择

2.1 UWB定位技术

2.1.1 UWB技术基本知识

2.1.2 UWB定位技术特点

2.2 室内定位方法原理分析

2.2.1 基于RSSI的定位方法

2.2.2 基于AOA的定位方法

2.2.3 基于TOA的定位方法

2.2.4 基于TDOA的定位方法

2.2.5 适合UWB技术的定位方法

2.3 UWB隧道定位方法

2.3.1 基于TOA的SDS-TWR测距算法

2.3.2 基于SDS-TWR测距的隧道定位方法

2.4 本章小结

第3章 UWB隧道传播特性及基站覆盖策略

3.1 电磁波传播特性研究方法

3.1.1 电磁波传播基本知识

3.1.2 无线信道特性的基本研究方法

3.2 隧道仿真模型的建立

3.2.1 标准信道模型

3.2.2 仿真原理

3.2.3 仿真环境及参数设置

3.3 仿真结果分析

3.3.1 空间功率分布

3.3.2 均方根时延扩展

3.3.3 路径损耗

3.3.4 天线位置及极化方向对路径损耗的影响

3.4 UWB隧道定位基站覆盖策略

3.4.1 定位基站与隧道壁的距离

3.4.2 定位基站间距

3.4.3 定位基站布置方案

3.5 本章小结

第4章 UWB隧道定位算法优化及仿真分析

4.1 常用的定位算法分析

4.1.1 最小二乘法

4.1.2 Fang算法

4.1.3 Taylor算法

4.1.4 算法仿真分析

4.2 基于改进卡尔曼及优化粒子群的混合隧道定位算法

4.2.1 改进卡尔曼滤波算法对NLOS误差的抑制

4.2.3 改进卡尔曼算法仿真分析

4.2.3 基于误差约束粒子群算法的TOA模型

4.2.4 基于改进卡尔曼和优化粒子群的混合定位算法

4.2.4 混合定位算法仿真分析

4.3 本章小结

第5章 UWB隧道定位方法验证平台设计及测试

5.1 定位验证平台系统框图

5.2 硬件设计

5.2.1 移动标签

5.2.2 定位基站

5.3 软件设计

5.3.1 移动标签

5.3.2 定位基站

5.3.3 上位机

5.4 系统测试

5.4.1 测距误差测试

5.4.2 定位精度测试

5.4.3 功耗测试

5.5 结果分析

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文