IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡中的測距與定位.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡有非常廣泛的應用價值，而節(jié)點定位是其應用中必不可少的一部分。IR-UWB由于其高精度的測距能力和低硬件復雜度等特點，已成為最適合無線傳感器網(wǎng)絡的物理層技術。在IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡中，為充分利用該信號的強時間分辨力，定位更宜于使用基于TOA估計的測距來實現(xiàn)。
　　本文對IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點定位的關鍵技術進行了較為系統(tǒng)的研究：在分析了國內外研究現(xiàn)狀的基礎上，指出了現(xiàn)有定位系統(tǒng)的三大模塊（測距模塊、NLO

2、S處理模塊和定位模塊）在各自的內在機理與外在交互的設計上均存在問題與不足。本文的研究旨在改進部分問題與不足之處，于一定程度上完善IR-UWB無線傳感器網(wǎng)絡中的測距與定位理論體系。研究內容主要包括以下幾方面：
　　第一，研究測距模塊中的非相干TOA估計算法。在介紹了現(xiàn)有的幾種基于能量檢測的非相干估計算法后，提出了ED-TC-VSR算法，其檢測門限是依據(jù)從能量采樣序列中提取的VSR值進行優(yōu)化設置，仿真看到此算法在所有的信噪比范圍內均能

3、獲得優(yōu)于其他已有的幾種非相干TOA估計算法的性能，且復雜度適用于當前的硬件水平。
　　另外，分析了發(fā)射端影響因素并衡量了輸出端結果的可信度級別。本文主要從理論上對各參數(shù)（測距脈沖的波形、帶寬和發(fā)送間隔）的影響趨勢作了定性的分析；在對輸出端的TOA估計結果進行可信度級別的衡量中，采取的方法是依據(jù)直接決定TOA估計精度的門限設置參量對估計結果進行可信度分級。
　　第二，研究對NLOS問題的處理方法。本文闡述了直接從接收信號的截取