密集多徑環(huán)境下UWB測距的NLOS誤差減小方法_圖文

1、 維普資訊 電 子 學(xué) 報(bào) 焦 似 ¨ ¨ 他 ¨ 差 限 也¨ 制 在 了 以 內(nèi) 結(jié)論 、 縣 基于 的測距 系統(tǒng) 的測距誤 差包括 誤 差 和 估計(jì)算法引起的 檢測誤差 ， 近年來 國際上 的 蕊 研究 均專 注 于 估計(jì) 算 法 的 實(shí)現(xiàn) 和性 能 提 高 ， 對(duì) 問題 的解決也僅限于信道 狀態(tài)的鑒別 以及 定位模塊 中的模糊處理 ， 而從根本上 對(duì) 誤差的量 實(shí)際測量距離 值進(jìn)行估計(jì)繼而校正原始測距結(jié)果 的思路 在 已有研究 中還 未 出現(xiàn) 過 文分 析 了 誤 差 產(chǎn) 生 的 原 理 及 特 本 圖 未經(jīng) 誤差校正 的原始測距結(jié)果 點(diǎn)， 以信

2、號(hào)傳播 的路徑 損耗模型為基 礎(chǔ) ， 通過 結(jié)合 比較 璽 迫 單徑的到達(dá)時(shí) 間和接收 能量 ， 導(dǎo) 出了密集 多徑環(huán) 境 推 下 測距 的 誤 差估計(jì) 表達(dá)式 ， 進(jìn) 一步考 慮 并 了天線方向性 的影響 ， 對(duì)結(jié)果 進(jìn)行 了修正 在方法 的具 體實(shí)現(xiàn)上 ， 出了一種計(jì) 算 量較小 、 給 復(fù)雜 度 較低 的 檢測算法和 檢測算 法 ， 以滿足 傳感器節(jié) 點(diǎn)低復(fù)雜 度、 低能耗 的設(shè) 計(jì)需求 通過 對(duì)實(shí) 測數(shù)據(jù) 的處 理 ， 驗(yàn)證 了方法的正確性 ， 結(jié)果表明本文提出的 誤差減小 方法使 測距 的精 度有 了大 幅提 升 ， 必然會(huì)提高 這 基 于測距的定 位系統(tǒng) 的定位精 度 續(xù)工作 將考

3、 慮改 后 進(jìn)方法 中的某些近似處理細(xì)節(jié) ， 以期對(duì) 誤差做更 精確的估計(jì) ， 并考慮 測距精度 的提 高對(duì)基于 的定 實(shí)際測量距 離 圖 差估計(jì)值 誤 位 系統(tǒng) 的定位精度 的改善效果 參 考 文 獻(xiàn) ， 買 際 測 量 離 圖 誤 差校正前 后的測距結(jié)果對(duì) 比 ， ， ） （ ： 一 示， 隨測距兩端之間距離及 障礙墻數(shù)量的增加 ， 誤 ， ， ， ， ， （ ） 差的估計(jì)值大 致成增 加趨 勢 ， 與實(shí) 際相符 ； 這 具體 的 ， 測距兩端相隔一堵墻 的位置 （ 位置 ） 誤差 估 ， ， ， ： 計(jì)值約為 測距兩 端相 隔兩堵及 兩堵 以上墻 ， 的位置 （ 位置 ， 誤差估計(jì)值 約

4、為 ） 需要強(qiáng)調(diào)的是 ， 誤差 的估計(jì)值不可能十分精確 ， 這 是 因?yàn)楸疚乃?提出的方法 的某些處 理細(xì)節(jié)上 做 了簡化 ， ， ， ， ： ？ 考慮 ， 包括測 距場景 障礙物 多樣性 的簡 化考 慮和 天線 的方向性影響 的簡單修正等 另外 ， 路徑 損耗 因子 的 值取 自文獻(xiàn) 障礙物 的電磁特性參 數(shù) 的初 始粗 ， ， 略估計(jì)值取 自文獻(xiàn) ， 與文獻(xiàn) 這 中的實(shí)際測距 環(huán) 境會(huì)存在一定的偏差 盡管如此 ， 誤差的估計(jì)結(jié)果 ， ： ？ ， ， ， 表 明本文的方法 對(duì)于 提高 測距 的精 度是非 常 有 用 的， 將經(jīng)過 誤 差校正前后 的測距結(jié) 果作圖對(duì) 比 于圖 可發(fā)現(xiàn)校 正后

5、的結(jié) 果誤差 有 了極 大減 小 ， ， 大部 分位置 的測距誤 差 已限制在 以 內(nèi)（ 位置 ） 。 測距兩端相距較 遠(yuǎn) 、 間隔墻較 多的位 置 、 測距 誤 ， ： ？ ， 一 維普資訊 第 期 吳紹華 ： 密集多徑環(huán)境下 測距 的 誤差減小方法 ： ： ？ ， ，： ， ， ， ： ， ， ， ， 作者簡介 ： 吳紹華 男 ， 年 出生于湖北宣恩 ， 爾 哈 濱工業(yè)大學(xué)博士生 目前主要研究方 向?yàn)?、 無線傳感器 網(wǎng) ： ， ： ： ？ ， ， ： ？ 張欽字 男 ，年 出生于江蘇揚(yáng) 州 ， 爾 哈 濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院教授 主要研究方向包 括無線數(shù)據(jù)傳輸 、 移動(dòng)通信 、 無線通信 網(wǎng)、 生物醫(yī) 學(xué) 電子 、 工 智 能 神 經(jīng) 網(wǎng)絡(luò) 等 人 ： ， ： ： ？ ， ， ， ， 張乃通 男 ，年 出生于江蘇揚(yáng) 州