基于無線網(wǎng)絡(luò)的高精度定位方法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、無線通信、分布式信息處理等技術(shù)的發(fā)展，基于無線網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)在軍事國防、工業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災(zāi)、防恐反恐、物流管理、人員識別等眾多領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了國內(nèi)外研究及工業(yè)界廣泛的關(guān)注。無線定位技術(shù)作為無線定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其定位精度的高低和定位范圍的大小直接影響了系統(tǒng)的性能。因此許多企業(yè)和高校都投入了大量的人力和物力進行該領(lǐng)域的研究。
　　 本文主要研究基于公用頻段的無線

2、定位技術(shù)、定位算法和系統(tǒng)設(shè)計，通過對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行處理實現(xiàn)對目標(biāo)設(shè)備的高精度定位。
　　 全文的主要工作如下：
　　 1)研究國內(nèi)外的無線定位技術(shù)和無線定位系統(tǒng)，對現(xiàn)有定位技術(shù)進行分析和歸納，在此基礎(chǔ)上提出了基于相位差的測距方法，采用該方法，能夠獲得目標(biāo)節(jié)點到兩個錨節(jié)點的距離差。分析該方法的測距原理和硬件實現(xiàn)方式，設(shè)計硬件邏輯。采用SystemView仿真系統(tǒng)測距模型，測試結(jié)果表明該測距方法系統(tǒng)設(shè)計簡單、有效的避免了發(fā)射

3、機和接收機時鐘不同步會引起不確定誤差的問題，抗噪性能強；，測距的精度由本地時鐘和A/D的工作時鐘頻率的高低決定。
　　 2)研究了傳統(tǒng)的基于距離差的定位算法，包括四點和六點的雙曲線算法、查表法，以及四點和五點的DGPS算法。通過matlab仿真，測試這幾種算法在不同基線長度、不同測距誤差情況下定位精度隨探測距離長短的變化情況。測試結(jié)果顯示系統(tǒng)的定位誤差與測距誤差和目標(biāo)節(jié)點到原點的探測距離有關(guān)，定位范圍受限于基線長度。
　　

4、 3)針對雙曲線算法和DGPS定位算法的缺陷，提出了改進的DGPS算法，新的算法的改進主要包括數(shù)據(jù)平滑處理和錨節(jié)點的多重布設(shè)。前者有效的提高了DGPS算法的定位精度，后者去除了基線長度對定位范圍的限制。
　　 4)通過軟件仿真，比較在不同的測距誤差情況下，改進的DGPS算法與雙曲線算法、四點和五點的DGPS算法的定位性能。測試結(jié)果表明，改進的DGPS算法的定位誤差是雙曲線算法、DGPS算法的5倍，定位誤差的方差減小了約20倍，