收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于TOA室内可见光定位误差建模及定位性能分析

徐瑞  
【摘要】:随着科技的不断发展,各式各样的移动终端快速涌入市场,基于定位的各种服务成为社会生活中不可或缺的一部分。目前全球定位系统(Global Positioning System,GPS)和北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)在室外场景中被广泛应用。然而由于信号阻塞和多径传播的困扰,这两种技术在室内环境中的定位性能十分有限,无法为人们提供可靠的定位服务。近些年来,可见光由于其高带宽、丰富的频谱资源等优点受到研究者们的广泛关注,可见光定位技术有望成为未来室内定位的主流技术之一。本论文主要研究了基于到达时间(Time of Arrival,TOA)的室内可见光定位系统的误差建模及定位算法的性能对比,并分析接收端有限采样率、收发端时间不严格同步等因素对定位性能的影响。本论文的主要贡献如下:·建立了室内可见光信号接收模型,并基于该信号接收模型探究了利用接收信号直接估计待测目标位置的直接定位法。给出了最大似然估计(Maxi-mum Likelihood,ML)的目标函数,分析了算法的复杂度,并且推导了基于直接定位法的克拉美罗界。·为降低算法的复杂度,考虑分两步估计待测目标的位置。首先估计TOA参数,结合室内可见光信号传输模型推导了 TOA估计方差的表达式,并分析了其受影响的因素,建立了更加贴近实际定位系统的误差模型。第二步估计被测目标的位置,利用最大似然法和最小二乘法(Least Square,LS)进行目标位置解算。由于目前还缺乏定位误差分析的理论结果,我们利用一阶扰动理论分别推导出基于LS、ML的定位均方误差(Mean Square Error,MSE)的显式表达式,仿真分析了误差的性能。·探究了有限采样率、收发端非同步等非理想因素对定位性能的影响。首先分析了发送波形、接收端模数转换器(Analog-to-digital converter,ADC)采样率对定位精度的影响。然后探究了发射机与接收机之间存在同步误差时系统的定位性能,分析了噪声与同步误差对定位精度的影响,并进一步比较了不同定位方法在这些因素下的定位精度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 杨廷高;高玉平;;脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析[J];时间频率学报;2012年01期
2 黄瑞贞;;非线性最小二乘超宽带TOA法在室内定位测量中的研究与实现[J];测绘与空间地理信息;2020年04期
3 乐乐;;基于TOA测距原理的伪卫星定位系统的构建[J];电子测试;2020年14期
4 朱峭;金程;;改进的TOA定位技术在超高层建筑施工现场管理中的应用[J];智能建筑;2016年10期
5 李建勋;柯熙政;;基于泊松模型的X射线脉冲星信号的最大似然TOA估计[J];天文学报;2010年03期
6 朱永建;郑仕链;楼才义;;基于自适应TOA的认知无线电位置意识[J];舰船电子工程;2009年02期
7 毛悦;宋小勇;柴飞;;脉冲星TOA测量误差及几何精度分析[J];测绘科学技术学报;2009年02期
8 李晶;裴亮;曹茂永;郁道银;;一种用于多径环境的超分辨率TOA定位算法[J];电波科学学报;2006年05期
9 任向辉;杨红雨;龙迪;;一种应用约束优化理论的TOA定位算法[J];计算机工程与应用;2010年15期
10 由四海;王宏力;冯磊;何贻洋;许强;;基于小波变换与压缩感知的脉冲星TOA估计[J];红外与激光工程;2020年02期
11 李玲颖;许晓文;安晏;马锦秋;;三正辛胺(TOA)分离贵金属的系统研究 Ⅰ.反相萃取色层法分离七个贵金属[J];分析化学;1990年03期
12 李万春;魏平;肖先赐;;复平面子空间分解的TOA无线定位方法[J];电子科技大学学报;2010年03期
13 李峰;朱涛;傅军;;一种基于卡尔曼滤波的TOA定位算法[J];自动化与仪器仪表;2013年01期
14 徐义;郭福成;冯道旺;;一种单星仅测TOA无源定位方法[J];宇航学报;2010年02期
15 刘德亮;刘开华;于洁潇;张良;赵阳;;室内环境下基于虚拟传感器的TOA定位算法[J];计算机工程;2015年10期
16 贺远华;黎洪生;;距离几何TOA无线定位算法[J];计算机工程与应用;2010年12期
17 陈奎;徐钊;;井下频域超分辨率TOA定位算法[J];工矿自动化;2009年06期
18 刘世森;汤朝明;吴畏;;无线传感器网络中的TOA测距方法研究[J];工矿自动化;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前13条
1 孙婧齐;郑正奇;;基于TOA的室内伪卫星定位系统[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
2 张海生;罗斌;黄迪;;角度系统误差对双基地声呐定位性能的影响[A];2020'中国西部声学学术交流会论文集[C];2020年
3 张同伟;杨坤德;钱琛;黎雪刚;;浅海中不同深度水平阵的匹配场定位性能[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
4 张钦娟;黄蕊;戴巡;陈晓晨;;移动通信终端定位性能高精度采集回放测试方法研究[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S08 测试评估技术[C];2018年
5 李昆鹏;康春玉;严韶光;夏志军;;某立体小基阵被动声定位性能分析[A];2018年全国声学大会论文集 C水声工程和水声信号处理[C];2018年
6 任红飞;翟振和;吴富梅;;广义相对论框架下X射线脉冲星导航的TOA方程[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 李志伟;杨益新;;基于GCC的水声信号多径传输TOA估计仿真研究[A];中国声学学会水声学分会2013年全国水声学学术会议论文集[C];2013年
8 孟令军;王宏涛;夏善红;;一种节点音频测距TOA值线性拟合估计方法[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
9 方荣新;李跃华;;弹载3mm与8mm辐射计定位性能分析[A];2015年第十届全国毫米波、亚毫米波学术会议论文集(二)[C];2015年
10 韩婷婷;史弦;尚堃;简念川;平劲松;;GNSS星座覆盖以及导航定位性能评估分析[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
11 申俊飞;何海波;李金龙;陈兵;;BDS和GPS导航定位性能比较评估[A];卫星导航定位与北斗系统应用2014——壮大北斗产业 创新位置服务[C];2014年
12 任晖;薛峰;赵金贤;胡彩波;;不同多径抑制技术对北斗用户机定位性能影响分析[A];卫星导航定位与北斗系统应用2015——北斗耀全球 璀璨中国梦[C];2015年
13 陆德彪;蔡伯根;鲍才让太;;青藏铁路北斗卫星导航系统定位精度分析[A];青藏铁路通车运营十周年通信信号技术交流会论文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 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
2 章婷;多轴数控机床准静态空间误差建模及误差辨识方法研究[D];南京航空航天大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 徐瑞;基于TOA室内可见光定位误差建模及定位性能分析[D];中国科学技术大学;2020年
2 赵聪聪;X射线脉冲星信号的TOA估计与辨识研究[D];西安电子科技大学;2019年
3 王朝阳;基于民航定位的TOA精确估计同步校正算法研究[D];昆明理工大学;2018年
4 袁铭;基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计[D];南昌航空大学;2010年
5 保宁鑫;北斗卫星导航系统的RTK定位性能研究[D];中国民航大学;2019年
6 蒋心宇;基于能量检测TOA估计的超宽带室内定位研究[D];西南大学;2013年
7 刘畅;基于压缩感知的高分辨率TOA估计[D];电子科技大学;2013年
8 刘立红;无线定位中TOA估计算法的研究[D];天津大学;2014年
9 曹雅茹;基于差分匹配滤波器的TOA提取与评估研究[D];中国民航大学;2020年
10 赵海霞;基于TDOA和TOA的定位技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
11 张红;基于TOA估计的超宽带测距系统实现研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
12 孔春雷;基于软件无线电的TOA测距系统设计与实现[D];兰州大学;2020年
13 陶宁宁;NLOS环境下一种基于TOA的动态补偿线性预测定位算法[D];北京邮电大学;2006年
14 白云;多载波测距系统与TOA估计算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
15 陈方晓;基于异步TOA估计的超宽带室内定位系统的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2013年
16 聂良春;多波束相位差法海底TOA估计理论分析及实用性研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
17 吴勇;无线定位中基于OFDM信号的TOA估计技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
18 冯雪;超宽带无线传感器网络的TOA定位方法研究[D];长春理工大学;2009年
19 许佩佩;基于TOA方案的超宽带室内定位技术研究[D];东南大学;2016年
20 段玉杰;IR-UWB无线传感器网络中基于TOA的定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;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
  • 010-62982499
  • 010-62783978