基于阵列天线的UWB定位方案研究

摘要

为实现简单而精确的定位,提出了一种基于阵列天线的超宽带(ultra-wideband, UWB)定位方案.在定位源末端设置4根阵元天线,用于检测未知节点发射的UWB信号,各天线接收的信号经统一的中央处理单元,只需单个定位源就能完成未知节点的三维定位.通过UWB多径信号检测算法进行到达时间差(time difference of arrival, TDOA)估计,无需收发两端时钟同步,且避免了使用复杂的波束赋形技术.同时,提出了一种UWB多径信号检测算法,在分析误差模型对定位精度影响的基础上,以IEEE 802.15.4a信道模型的CM1～CM8为依据,对方案进行了误差性能仿真实验.结果表明,所提方案可实现精确定位,误差达厘米级.