基于相位信息的無源UHF RFID定位算法研究.pdf

1、無源UHF RFID標(biāo)簽體積小，成本低廉，部署簡(jiǎn)單，受到業(yè)界的高度關(guān)注，特別是基于標(biāo)簽的室內(nèi)定位技術(shù)成為目前研究的熱點(diǎn)。室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，其中噪聲以及多徑傳播造成 RFID射頻信號(hào)的測(cè)量信息存在很大的誤差，嚴(yán)重影響無源UHF RFID系統(tǒng)的定位精度。為了提高室內(nèi)環(huán)境下的定位精度，本文對(duì)基于相位信息的無源UHF RFID定位算法進(jìn)行了深入研究，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)提出了基于無源參考標(biāo)簽相位信息的Refer-All-phas

2、e-FFT測(cè)距算法。該算法通過計(jì)算單個(gè)閱讀器下所有參考標(biāo)簽與待定位標(biāo)簽關(guān)于相位信息的相似度，篩選出最鄰近的參考標(biāo)簽，并將該參考標(biāo)簽與相應(yīng)閱讀器之間的視距距離作為待定位標(biāo)簽與該閱讀器的視距距離。在此基礎(chǔ)上，利用線性最小二乘算法完成定位。仿真結(jié)果表明，Refer-All-phase-FFT算法最終定位誤差小于LANDMARC系統(tǒng)，且適當(dāng)增加參考標(biāo)簽數(shù)量可以進(jìn)一步降低定位誤差。
　　(2)提出了基于改進(jìn)k-NN算法權(quán)重系數(shù)的Phase（

3、improved k-NN）測(cè)距定位算法。Phase（improved k-NN）算法將統(tǒng)計(jì)理論引入鄰近參考標(biāo)簽選擇過程，通過計(jì)算其相位相似度的期望值，以此修正LANDMARC系統(tǒng)k-NN算法的權(quán)重系數(shù)，最終估算出待定位標(biāo)簽的視距距離。仿真實(shí)驗(yàn)表明，Phase（improved k-NN）算法與k-NN算法相比，定位誤差明顯降低。
　　(3)提出了一種用于測(cè)距的新型參考標(biāo)簽部署方式，即弧線狀部署方式。該部署方式在增加參考標(biāo)簽與待定

4、位標(biāo)簽距離鄰近性的同時(shí)，降低了標(biāo)簽之間的干擾，不但減少了測(cè)距誤差，還提高了參考標(biāo)簽的遍布性，從而保證了基于參考標(biāo)簽測(cè)距的有效性。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)網(wǎng)格式均勻部署方式相比，弧線狀部署方式定位誤差降低，且所需參考標(biāo)簽數(shù)量較少，說明弧線狀部署方式優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)格式均勻部署方式。
　　(4)提出一種基于雙標(biāo)簽的兩步測(cè)距定位方法。當(dāng)待定位目標(biāo)物體的邊長(zhǎng)大于載波波長(zhǎng)時(shí)，提出在待定位目標(biāo)上附著兩個(gè)間距為載波波長(zhǎng)的一半的無源標(biāo)簽部署方案。然后，在單