基于临近听域超声波TDOA室内定位的实现

介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20~22 kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差（Time difference of arrival,TDOA）的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经过信号处理后实现了高精度、低成本的室内定位。本文在定位系统中设计了发射端超声波定位声源的信号结构,并设计了接收端通过频率搜索和基于快速傅里叶变换的频域搜索的同步方法。同时本文还将一种修正秩-1拟牛顿法应用到了基于TDOA的定位场景中,并验证了在使用3个高音喇叭时该算法定位精度与经典的CHAN算法基本相同。实验中本方法采用了不同于以往的40 kHz超声波频段的定位方案,在使用普通手机接收的条件下,各次实验结果误差均低于9 cm。     

基于ZigBee技术的TDOA定位系统设计

在高精度传感器网络定位系统中,基于到达时间差（TDOA）的定位系统得到了越来越普遍的研究。首先设计了一套基于ZigBee技术的无线通信节点,通过扩展超声波测距装置构建了TDOA定位系统所需的硬件平台。在分析定位节点和信标节点的工作特性的基础上提出了基于事件驱动的定位机制,既保证系统响应速度高效又能有效降低系统功耗,改善了空间中能量碰撞和信号串扰问题。另外还针对TDOA测距过程中存在的误差进行实验分析与修正,最终有效地减小了测距误差的影响,从而提高了系统定位精度。     

基于TDOA的超声波室内定位系统的设计与实现

设计并实现了一种基于射频与超声波信号到达时间差的高精度室内定位系统,用于无线传感器网络中节点的定位和跟踪。系统中位置固定的信标节点周期性同步发射射频信号与超声波脉冲,待定位的移动节点测量接收到的射频和超声波信号的到达时间差,并将此数据采用分时的方式发送至中心控制主机。中心控制主机应用实验中得出的时间补偿参数,计算移动节点与信标节点之间的距离,最后采用极大似然估计算法实现目标的定位。实验结果表明,该系统的平均定位误差在10 cm以内,具有较高的定位精度。     

基于TDOA的楼层过渡区域优化定位方法

针对当前室内定位系统在楼层过渡区域定位精度不高的问题,提出了一种基于信号到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)算法的定位方法。该方法在楼梯拐角上方增设了一个定位基站,利用与楼梯间出入口处基站间的距离差进行双曲面定位。由于楼层过渡区域为垂直面定位,可通过仅一对双曲面获得标签的定位坐标。利用MATLAB仿真,分析了楼层过渡区域楼梯长度、角度、标签高度、与基站平面的偏差等因素对本定位方法精度的影响。     

一种基于高频RFID的室内定位方法的设计与实现

根据定向阅读器波瓣图的特征,使用步进电机以恒定的角速度驱动UHF-RFID阅读器进行旋转.阅读器扫描覆盖区域内所有的标签,通过计算每个标签的发现时间和失去标签的到达时间差,计算出标签和阅读器之间的到达角数据,推算出标签以阅读器为中心的直线方程;同时结合阅读器旋转的弧度推算出标签所在圆方程轨迹,估算出阅读器的位置坐标.定位系统中只使用两个定向阅读器和若干标签,降低了定位系统的成本和系统的复杂度,提高了定位的精度和效率.     

基于Cricket传感器网络室内定位系统的设计与实现

在高精度传感器网络室内定位系统中,基于到达时间差的定位系统得到了越来越普遍的研究。以Cricket传感器为载体,根据射频和超声波信号的传输特性以及信标布局的特点设计了一种改进的通信机制,不但提高了传感器网络通信质量的而且也降低了传感器节点的能量消耗。并提出了一种与传感器工作机制相关且误差限制在1 cm以内的计算距离的方法;最后根据信标节点与接收器之间的几何关系,实现了满足室内环境下接收器移动性需要的位置计算算法。     

基于数据融合的TDOA定位方法研究

本文从基站选择的角度,利用不同基站集合的定位估计结果并结合先验信息得到具有最小几何精度因子的定位估计、不同定位估计基于信息分享的方法的融合结果以及基于残差的融合结果,然后将各层融合结果按照最佳线性融合的方法融合形成决策输出。仿真结果表明:在非视距环境下,该算法有效的提高了移动台的定位精度,而且此算法简单,易于实现。     

基于DOA和TDOA的井下定位算法研究

针对目前井下定位系统对环境变化敏感、定位准确度较低的问题,介绍了基于DOA和TDOA的井下定位算法。该算法利用TDOA算法的高精度化和DOA算法的高信号角度分辨率,以DOA和TDOA算法中各自方向角度的加权平均作为信号角度,结合用TDOA算法得到的位置半径计算出移动终端坐标。仿真结果表明,该算法在复杂的环境中能够取得较稳定的性能,且定位精度较高。     

基于TDOA的有源RFID定位系统

设计并实现了采用MSP430单片机和CC1101射频芯片,基于超声波和射频到达时间差的低功耗、高精度的室内定位系统,用于待定位标签的定位和追踪。系统主要采用超声波收发分离的方式,电子标签首先发送射频信号探寻信号范围内的阅读器数量,确定阅读器的数量后,再给阅读器发送一个射频信号,发出射频信号的同时,发送超声波信号,阅读器启用定时器计算接收到射频信号与超声波信号之间的时间差,并将数据传送给中心控制主机,控制主机通过三个圆相交于一点的方式计算出待定位标签的位置,并通过MFC程序图形化显示出来。实验结果表明,该系统具有较高的定位精度。     

改进TDOA算法的UWB室内定位系统设计

提出了一种基于UWB的无线传感器网络室内定位系统的设计方案.通过锚节点与标签节点信息交互,得到时间差,通过nRF24L01把时间差传送给上位机,上位机利用改进的TDOA算法和卡尔曼滤波算法,计算出目标物体的位置,并在上位机中显示出来.实验结果表明,该系统最终使得室内定位的达到了20 cm左右,并且抗多径能力强、稳定性高,为无线网络传感器定位提供了更多的参考.     

基于WGS-84地球模型的三站时差定位算法

针对基于WGS-84地球模型的三站时差定位算法,从定位模糊、定位精度和运算效率3个方面,综合比较了传统的牛顿迭代算法与一种基于测量站覆盖范围的局域参考坐标系(以下简称局域参考坐标系)下算法的性能.将局域参考坐标系下算法的定位结果作为牛顿迭代的初值,结合两种算法,形成一种综合算法,并对3种算法进行性能比较.由仿真结果可知...     

一种基于互模糊函数分段相干累加的TDOA/FDOA参数快速估计算法

针对传统互模糊函数算法对TDOA/FDOA参数估算运算量大的问题,提出了一种分段近似并相干累加的互模糊函数计算方法。该方法利用“相位校正项”对互模糊函数进行分段处理,并对分段后的互模糊函数采取近似,从而实现快速计算。相比传统的互模糊函数计算过程,该方法从分段和近似两个方面对计算速度进行提升。文章在相同采样条件下对传统算法和所提出快速算法进行了对比,仿真结果表明该算法能较大程度节省计算量,减少计算时间超过十倍。     

基于超宽带技术的室内定位系统应用开发

本文基于超宽带技术搭建了一套室内定位系统,通过分布于室内固定位置的基站测量与目标物体标签距离的方法,采用基于到达时间估计的检测方法以及三边测量法解算出目标物体的坐标位置,并基于Python语言编写的坐标显示软件实时可视化.通过测量在室内的一辆华夫派小车的位置进行了试验,结果表明,本文提出的方法可以实现室内精度较高的实时...     

基于超声波时差法的非接触式流量传感器

介绍基于超声波时差法的非接触式流量传感器的设计,并通过特殊的结构设计和处理,扩大其使用的范围和场所.     

物流监控中的蜂窝无线定位

利用现有的蜂窝网络,通过测量车栽移动终端的位置特征参数TOA和TDOA,结合扇区信息进行数据融合,构造一种基于移动台位置的动态定位算法,提出一种改进型数据融合模型.详细分析基于TDOA的Chan算法及特点,对Chan算法计算过程的中间阶段数据进行数据融合,通过定义可信度函数,从而实现一种蜂窝网络定位新方法.本文的定位方法为物流企业业务的监控和优化提供有力的技术支持.     

基于定向信号补偿的免标定室内定位方法

在应急室内场合下,针对跟踪定位系统,提出一种基于定向信号补偿的免标定室内定位方法。利用2个定向天线发射信号,采集若干个特征点作为训练数据,提取信号特征、中值滤波作为信号补偿,通过加入未标定数据建立定位模型,采用该模型对用户进行定位。实验结果表明,该方法只使用少量接入点和训练数据即可获得较精确的定位结果。     

基于Matlab和电容感应的室内定位系统

提出了一种基于Matlab和电容感应的室内三维定位系统的设计方法。该系统主要由三维电容极板、电容采集模块、信号频率采集模块、实时串口通信模块、Matlab显示模块等组成。系统依据电容感应原理,通过测量监测区域三维电容基板之间电容值的变化量,换算出被测物体相对极板的距离,并通过Matlab图像显示窗口显示被测物体对应的三维位置。该室内定位系统特别适用于对进入监测区域的活动物体进行实时定位监测。