基于UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)研究.pdf

1、作為一種新興分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless sensor Networks,簡稱WSN)被認(rèn)為是21世紀(jì)改變世界的十大新技術(shù)之一,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要支撐技術(shù)之一,傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自定位是提供監(jiān)測(cè)目標(biāo)位置信息的前提。實(shí)現(xiàn)高效、可靠、準(zhǔn)確的節(jié)點(diǎn)定位對(duì)目標(biāo)跟蹤及提高路由效率具有重要的意義,是目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究中迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)常利用GPS來實(shí)現(xiàn)定位,但受其節(jié)

2、點(diǎn)成本、體積和能量的限制,給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位帶來了極大的挑戰(zhàn)。而超寬帶具有定位精度高,發(fā)射功率低,抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)正好解決了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位上的難題,故本文提出了基于超寬帶(Ultra-Wideband,簡稱UWB)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)研究,本文所作的主要研究工作如下:
　　1.查閱了大量相關(guān)文獻(xiàn)后,綜述國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及超寬帶技術(shù),尤其是節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀,將超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位測(cè)距算法作為本文的研究方

3、向。
　　2.在分析超寬帶特點(diǎn),針對(duì)脈沖成形、脈沖調(diào)制及多址技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,研究發(fā)現(xiàn)直擴(kuò)二進(jìn)制移相鍵控(DS-BPSK)調(diào)制方式抗多徑性能強(qiáng)于脈沖跳時(shí)(TH,time hoping)與脈位調(diào)制(PPM)相結(jié)合的TH-PPM調(diào)制方式。
　　3.分析適合超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的測(cè)距技術(shù)——基于時(shí)間的測(cè)距技術(shù),探討了該技術(shù)在室內(nèi)LOS多徑環(huán)境下的測(cè)距精度,提出了基于TOA的超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)距方法。
　　4.基于

4、脈沖序列最大能量檢測(cè)的到達(dá)時(shí)間(Time of Arrival,簡稱TOA)測(cè)距算法,采用抗多徑性能較強(qiáng)的DS-BPSK調(diào)制方式,在室內(nèi)視距(Line-of-Sight,簡稱LOS)多徑信道環(huán)境中傳輸,研究多徑傳播及信噪比對(duì)測(cè)距誤差的影響,從而為超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)距定位技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。
　　綜上所述,論文將理論研究與仿真分析相結(jié)合對(duì)超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,結(jié)合超寬帶新型傳輸技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),為無線傳感器