收藏本站
《华东师范大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超宽带无线通信及其定位技术研究

王秀贞  
【摘要】: 自从2002年FCC宣布超宽带(UWB,Ultra WideBand)无线通信技术准许民用以后,科研机构和各大公司对UWB技术的关注和研究在不断的升温,研究成果不断涌现,国内外都有成功的实验成果展现,有一些厂商已经推出了UWB芯片和相关的产品。UWB技术具有很多技术上的优点,如发射信号的功率谱密度低、系统复杂度低、功耗小以及定位精度高等。但是,它走向实用还有很多关键的技术问题需要研究解决,比如信道模型的建立、信号同步和捕获、接收机的设计、高精度定位的实现以及在一些应用中产生的信号干扰等都亟待解决。作为未来短距离无线通信的主流技术,本文对UWB无线通信和定位技术进行了研究,主要包括以下四个方面: 1、对UWB的调制技术、接收技术和信道模型等进行了研究和仿真,重点研究了UWB信号的快速捕获、定位和应用等。 2、信号的同步捕获技术是UWB无线通信的关键环节。因为UWB使用的脉冲很窄,单个脉冲的能量非常小,采用传统的同步技术,在同步时间、处理速率以及复杂度等方面都难以达到系统所要求的性能。在深入研究UWB的各个通信环节的基础上,本文提出一种“能量检测+搜索”两步快速捕获方案,对捕获时间进行了推导,通过仿真对比,提出方法的捕获时间比已有文献中的方案有很大改善,可以实现快速同步捕获,同时避免增加复杂度。 3、UWB技术能提供低功耗的高精度无线定位,成为未来无线定位技术的首选方案。在IR-UWB系统中,所使用的脉冲的持续时间很短,因此可以提供很高的测距精度。但是在密集多径的传播环境中,应用传统的定位方法很难确定首先到达的径,这样UWB定位技术难以达到理论的精度,因此鉴别接收信号的第一条径对应的时间参数是定位的关键问题。为了确定首先到达的径,以实现高精度的定位,本文提出一种基于BP神经网络的方法来确定信号到达时间,仿真结果表明该方法可以达到很高的定位精度。 4、相对于传统的窄带无线通信系统,UWB系统能够很容易实现定位与通信相结合,在家庭网络、消费电子应用和无线定位等领域都有广泛的应用前景。目前,对UWB应用的研究在不断深入。本文研究了基于UWB的应用,对UWB在机器人定位跟踪中的应用方案进行了研究,对跟踪算法进行了仿真。提出了UWB技术在矿山井下无线定位和在家庭健康监护中的应用方案,对方案的可行性进行了分析研究。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN925

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张玉梅;康晓霞;;救援队员室内定位技术分析[J];消防科学与技术;2012年06期
2 汪洋;;浅议宽带无线通信技术的新发展[J];科技创新导报;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘思迪;基于UWB的无线传感器网络定位算法研究及系统设计[D];西安电子科技大学;2011年
2 孙凌云;施工自动定位跟踪技术选择的决策支持研究[D];大连理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李会勇,高昕艳,徐政五;UWB在室内高速无线传输中的应用研究[J];电子科技大学学报;2003年06期
2 张在琛,毕光国;超宽带关键技术分析及发展策略的思考[J];电气电子教学学报;2004年03期
3 王艳芬,于洪珍,张申,刘卫东;超宽带无线通信技术在煤矿井下的应用探讨[J];工矿自动化;2005年06期
4 吴绍华;张乃通;;基于UWB的无线传感器网络中的两步TOA估计法[J];软件学报;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周先军;无线通信快速捕获算法及无线测距技术研究[D];华中科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王倩;蒋林华;张京丰;徐海群;;模糊神经网络在粉煤灰混凝土强度预测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 张彤;王建平;孟改样;;异因同果关联神经网络在工程造价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 韩松;王威;杨建军;何洲汀;;混凝土裂缝宽度预测模型研究[J];四川建筑科学研究;2011年03期
4 韩净,侯宜祥;基于改进遗传算法的电网无功优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2004年01期
5 贾德香;韩净;;基于改进BP网络的电力系统超短期负荷预测[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年03期
6 倪志伟;;BP网络中激活函数的深入研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1997年03期
7 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
8 高洪,汪太平,吕新生,郑涌;偏心齿轮机构重合度校验及其图形仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
9 张久彪,赵芸;一个改进的约束满足模型[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年04期
10 陈刚,刘庆敏;神经网络用于多类识别问题的有效方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 杜邵龙;周春山;;基于神经网络的膜法薏苡仁油脱胶过程动态模拟和预测[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
5 刘俊宏;谷德峰;赖育网;易东云;;单通道测量条件下的DORIS实时定轨方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 杨霖;张永学;;增广无迹卡尔曼滤波在定位解算中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
7 许竞;姜波;;摄像机运动下特征点追踪方法研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
8 惠伟安;路波;;气动位置伺服系统的建模与仿真[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
9 姚焕炯;徐朝树;李波;;基于神经网络的激光扫描数据拟合[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
10 丁文峰;;基于GIS和BP神经网络模型的长江中上游地区石漠化危险性评价[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张勤拓;机载导弹SINS动基座传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 雷鸣;OFDM系统自适应资源分配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
6 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
7 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 李会臣;基于时频分析的齿轮故障机理及诊断研究[D];郑州大学;2010年
9 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘芳;潘宇;;超宽带(UWB)无线通信技术应用及其发展[J];白城师范学院学报;2007年06期
2 岳宇君;刘钟情;王艳秋;曾维鲁;;基于UWB的无线传感器网络的设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年12期
3 孟琰;史健芳;;超宽带无线通信技术发展浅析[J];科学之友;2012年06期
4 郭延锋;董志;;条形码技术在采购管理中的应用研究[J];辽宁工学院学报;2006年06期
5 张勇;齐丽娜;;室内密集多径环境下DS-PAM-UWB Rake接收性能分析[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2007年05期
6 吴绍华;张乃通;;基于UWB的无线传感器网络中的两步TOA估计法[J];软件学报;2007年05期
7 苑连霞;韩同银;;层次分析法在总承包招投标阶段风险管理中的应用[J];四川建筑;2008年03期
8 彭丽;孙彦景;钱建生;胡友宝;;超宽带室内修正S-V信道模型的仿真与分析[J];计算机工程与设计;2009年03期
9 焦树锋;;AHP法中平均随机一致性指标的算法及MATLAB实现[J];太原师范学院学报(自然科学版);2006年04期
10 侯振权,余峰;层次分析法在高校决策中的运用[J];武汉工业大学学报;1998年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 熊海良;超宽带无线通信与定位关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 丁锐;基于UWB信号时延估计的无线定位技术研究[D];吉林大学;2009年
3 王敏;超宽带无线电技术的若干问题研究[D];西安电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁宝东;冲激UWB收发基带处理单元的FPGA设计[D];电子科技大学;2006年
2 刘江庭;超宽带(UWB)室内信道建模研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 高霁;基于IEEE802.15.4a标准的超宽带定位技术的研究[D];东南大学;2006年
4 孟宏伟;超宽带无线定位方法研究[D];吉林大学;2007年
5 程锋利;IR-UWB系统Rake接收技术研究[D];武汉理工大学;2008年
6 朱华;超宽带室内通信定位系统的FPGA设计与实现[D];桂林电子科技大学;2008年
7 李同松;基于ZigBee技术的室内定位系统研究与实现[D];大连理工大学;2008年
8 史作锋;ZigBee技术在无线传感器网络中的研究与应用[D];武汉科技大学;2009年
9 刘丽坤;基于UWB脉冲信号的测距定位技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 任小丽;基于UWB/GIS技术的室内定位系统研究[D];华东师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王伟,周茂峰;超宽带—正交频分复用系统的接收结构[J];北方交通大学学报;2004年05期
2 邝育军,侯晓林,乐光新;无线弥散信道下OFDM系统中时间同步方案的比较分析[J];北京邮电大学学报;2003年03期
3 李伟华,章蓓蕾,吴伟陵;OFDM系统定时与频率偏移估计[J];北京邮电大学学报;2004年01期
4 胡洁,杨燕玲,谢显中;一种基于快速跳频的超宽带无线接入多址方式[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年02期
5 聂远飞,王勇,葛建华;多径信道下的OFDM系统定时同步[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年01期
6 俞鹤伟;IEEE802.11a标准中OFDM系统的同步新算法[J];电讯技术;2004年04期
7 李会勇,高昕艳,徐政五;UWB在室内高速无线传输中的应用研究[J];电子科技大学学报;2003年06期
8 王德强,何玉娟,刘丹谱,乐光新;IEEE802.15.3a信道模型改造方法的研究[J];电路与系统学报;2005年02期
9 张在琛,毕光国;超宽带关键技术分析及发展策略的思考[J];电气电子教学学报;2004年03期
10 张在琛,毕光国;超宽带室内信道模型[J];电气电子教学学报;2004年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛志刚;顾学迈;;室内UWB能量收集MLSE均衡算法的BER性能分析(英文)[J];科学技术与工程;2008年08期
2 洪宇;王玫;;一种基于峰度分析的UWB TOA估计门限选择法[J];电子设计应用;2007年06期
3 徐芳;梅晓;李司;;DSSS接收机中PN码同步的FPGA实现[J];现代电子技术;2006年06期
4 饶清文;王玫;陈艳余;;UWB标签定位系统接收机基带部分的FPGA实现[J];计算机工程与科学;2009年07期
5 欧阳永艳;超宽带通信信道模型[J];桂林电子工业学院学报;2003年03期
6 于进刚;卢爱华;;UWB信道模型简介[J];西安邮电学院学报;2006年01期
7 闫潇;张洪顺;宋琦军;孙梦婕;;扩展卡尔曼滤波算法在UWB定位中的应用[J];通信对抗;2009年01期
8 曹福成;王树勋;姜宏;;UWB信源低复杂度频域TOA估计[J];吉林大学学报(工学版);2009年03期
9 弓楠;;超宽带(UWB)无线通信技术分析[J];电子元器件应用;2009年08期
10 施晓东;;一种基于TOA算法的UWB定位系统方案[J];桂林航天工业高等专科学校学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张培艳;刘云;李英丹;李周;;超宽带信道模型分析[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
2 陈怡群;常春;肖体琼;;GPS在精准农业应用中定位精度的实验研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
3 王向东;;钢结构工程预埋螺栓定位精度的控制[A];江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会2006年工作暨学术年会学术论文集[C];2006年
4 贺锋;方勇纯;肖潇;王宇韬;;移动机器人全景视觉定位系统设计与实现[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
5 赖培伟;夏维;;手持式GPS接收机定位精度探讨[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年
6 孙勇;赵俊渭;张银兵;;基于时延和方位的双基地声呐数据融合算法的研究[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
7 李双刚;聂劲松;;大气折射对光电探测定位的影响[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年
8 李春;;GPS RTK技术特点及应考虑的问题[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年
9 刘素维;刘晓勇;刘云;李英丹;李周;;UWB信号传输在行业环境中的分簇研究[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
10 孙玉霞;吴乐南;;停车场中车辆的无线定位[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 重庆移动通信公司 陈雁 叶凌伟 编译;超宽带,在争议中突围[N];计算机世界;2002年
2 ;10GBase-T任务组就信道模型达成一致[N];计算机世界;2004年
3 张志刚;UWB叫板蓝牙[N];中国计算机报;2002年
4 周恒祥;谁能“不怕跟踪”[N];工人日报;2000年
5 记者 蒋建科;35颗“北斗”定位九州方圆[N];人民日报;2006年
6 李素珍;快速捕获肿瘤的纳米新材料[N];中国有色金属报;2006年
7 记者 王斌;跟踪一汽发展吉林汽配业[N];中国机电日报;2001年
8 实习生 魏伟;今天你被“跟踪”了没?[N];科技日报;2011年
9 本报记者 廖新军;“跟踪股票”:登陆欧洲的创新工具[N];国际金融报;2000年
10 徐琨 陈干渠;采取专题公开跟踪评议方法[N];人民政协报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王秀贞;超宽带无线通信及其定位技术研究[D];华东师范大学;2010年
2 蒙静;基于IR-UWB无线室内定位的机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 曹福成;超宽带无线定位算法及其在月球车上的应用[D];吉林大学;2008年
4 熊海良;超宽带无线通信与定位关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 杨志华;IR-UWB能量检测接收机性能优化与评估[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 崔学荣;超宽带无线定位算法及协议的研究[D];中国海洋大学;2012年
7 刘志勇;IR-UWB多径信号能量收集及ISI抑制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 毛永毅;无线通信系统定位技术的研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2008年
9 任晶晶;超宽带信号穿墙传播特性建模与检测技术研究[D];中国科学技术大学;2012年
10 屠晓东;基于UWB信号的多基站与单基站定位算法的研究与性能分析[D];中国海洋大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高霁;基于IEEE802.15.4a标准的超宽带定位技术的研究[D];东南大学;2006年
2 史振国;微型编队无人机DS-UWB通信技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 殷智浩;基于TDT的超宽带无线通信系统同步技术研究[D];苏州大学;2010年
4 杨光;DS-UWB系统伪码迭代捕获方法设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 张岩;基于UWB的无线定位技术研究[D];山东大学;2010年
6 张忠娟;基于UWB的室内定位技术研究[D];天津大学;2012年
7 刘思迪;基于UWB的无线传感器网络定位算法研究及系统设计[D];西安电子科技大学;2011年
8 刘畅;基于超分辨率TOA估计的UWB无线传感器网络三维定位方法研究[D];吉林大学;2012年
9 窦军华;基于电磁仿真的TR-UWB室内信道模型研究[D];电子科技大学;2010年
10 贺广宇;UWB高精度定位中的信道估计及均衡技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026