基于RFID與DSP技術(shù)的車輛定位算法研究.pdf

1、智能交通系統(tǒng)(ITS)是21世紀(jì)城市交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，是解決眾多交通問(wèn)題的根本措施之一。其中，智能車輛定位是其核心部分。本文即基于幕豐浩博士等人提出的新型交通信息獲取系統(tǒng)，解決其中的車輛定位問(wèn)題。 本文在分析射頻識(shí)別(RFID)原理、無(wú)線定位知識(shí)和DSP技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種可以快速估計(jì)非整數(shù)時(shí)延的定點(diǎn)LMS自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)方法，實(shí)時(shí)的獲得車輛到達(dá)不同基站的時(shí)間延遲(TOA)，然后利用Chan算法對(duì)車輛進(jìn)行定位。分析了Chan

2、算法的定位性能，之后針對(duì)時(shí)延估計(jì)具有較大誤差這一情況，對(duì)Chan算法進(jìn)行改進(jìn)，并根據(jù)改進(jìn)的定位算法，提出了韌性(Robust)定位算法，使車輛定位系統(tǒng)在具有較大時(shí)延估計(jì)誤差的情況下的定位性能相對(duì)于Chan算法得到很大的提高。本文的主要工作如下： (1)研究如何用定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320DM642在有限精度下實(shí)現(xiàn)無(wú)限精度的LMS自適應(yīng)時(shí)間延遲估計(jì)算法，盡可能減小有限精度效應(yīng)，達(dá)到高的時(shí)延估計(jì)精度。 (2)針對(duì)LMST

3、DE算法只能估計(jì)整數(shù)時(shí)延的問(wèn)題，本文提出了一種有效的插值方法(拋物線擬合)，使該算法可以估計(jì)出非整數(shù)時(shí)延，并且具有高的實(shí)時(shí)性，在PC(CPU：2.2GHz，內(nèi)存：2G)上用VC++編程實(shí)現(xiàn)300次時(shí)延估計(jì)，最快需要7060毫秒，而在DSP(TMS320DM642：CPU600MHz)上運(yùn)行只需要114.688毫秒，比PC機(jī)快60多倍。 (3)在用定點(diǎn)TMS320DM642估計(jì)出的時(shí)延相對(duì)與無(wú)限精度算法有較大誤差的情況下對(duì)Chan

4、定位算法進(jìn)行改進(jìn)，改善了定位性能。 (4)針對(duì)改進(jìn)的定位算法提出一種韌性(Robust)定位算法，以此來(lái)提高定位性能。并對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真，在信噪比SNR=-5dB時(shí)，韌性定位算法的定位誤差約為10米，而Chan算法的定位誤差約是18米。當(dāng)信噪比下降到-25dB時(shí)，Chan算法的定位誤差增加到139.1173米，此時(shí)，韌性定位算法的定位誤差是71.2950米，抗誤差能力顯著提高。隨著信噪比的降低，韌性定位算法相對(duì)與Chan算法