基于60GHz脈沖的高精度室內(nèi)定位技術及算法研究.pdf

1、隨著無線通信和無線定位技術的不斷發(fā)展，人們對于室內(nèi)導航與定位的需求日益增大。特別在醫(yī)療、精密儀器制造等較為復雜的環(huán)境中，經(jīng)常需要移動終端、傳感器等無線設備精確的定位。目前常用于室內(nèi)定位的Wi-Fi技術、紅外技術、超寬帶等無線定位技術都不能實現(xiàn)高精度定位，而且無線低頻段頻譜空間大部分已被占用。與這些技術相比，60GHz無線電脈沖憑借時間分辨率高，多徑分辨能力強，可利用頻帶資源多的優(yōu)勢，在室內(nèi)短距離定位技術中脫穎而出。本文圍繞如何提高60G

2、Hz無線電定位精度展開研究，從視距與非視距室內(nèi)定位兩方面對60GHz定位系統(tǒng)展開研究。
　　通過研究和仿真發(fā)現(xiàn)，在視距環(huán)境下基于時間測距定位方案能夠充分發(fā)揮60GHz脈沖的高時間、多徑分辨率的優(yōu)勢實現(xiàn)厘米級別定位。然而由于室內(nèi)環(huán)境的復雜性，易受到反射、多徑效應、障礙物阻擋等因素的影響，使得60GHz脈沖定位在不可視信道下較難實現(xiàn)精確定位，采用基于時間測距定位方法定位誤差較大。本文針對上述問題，提出了將指紋定位算法應用于60GHz脈

3、沖定位，并對傳統(tǒng)的指紋定位方法進行改進，引進模糊指紋定位和加權K最近鄰（ K-Nearest Neighbor，KNN）指紋定位兩種方案。本文基于當前經(jīng)典定位模型提出了一種模糊指紋定位方法，該方法利用位置點與采樣點的貼近度來獲取該點的位置信息，簡化了坐標求解，從而減少了匹配復雜度，具有較強的抗干擾性。加權KNN指紋定位算法解決了傳統(tǒng)匹配算法因沒有考慮相似信號強度而導致的指紋節(jié)點分散，降低了外在因素對定位精度的影響。仿真結果表明采用60G