基于UWB的PLUS跟蹤定位系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)引起了全世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，它是一種全新的，并且與傳統(tǒng)的通信技術(shù)有很大差異的新型通信技術(shù)，在通信、雷達(dá)、定位方面有很高的應(yīng)用價(jià)值。它與其他傳統(tǒng)的藍(lán)牙、IEEE802.11等無線通信技術(shù)相比，具有高傳輸速率和大系統(tǒng)容量、功耗低、抗多徑效果好、穿透能力強(qiáng)、定位精度高等明顯優(yōu)勢(shì)，非常適合于室內(nèi)定位。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤定位，是近年來十分熱門的研究課題。目前，各國(guó)都在致力于超寬帶定位技術(shù)研究及其產(chǎn)

2、品的開發(fā)，試圖率先搶占UWB市場(chǎng)。許多著名大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室都開展了UWB的研究，并研制出多種UWB定位系統(tǒng)。
　　 本文首先總結(jié)了UWB技術(shù)的定義、起源、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀等，并搭建調(diào)試了基于UWB技術(shù)的PLUS目標(biāo)跟蹤定位平臺(tái)，它是后續(xù)理論研究及應(yīng)用開展的載體。
　　 其次，介紹了UWB定位系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，通過比較各種定位方式，選取到達(dá)時(shí)間差(TDOA)算法作為本定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論算法，并對(duì)提高定位精度的NLOS消除算法做了初

3、步的介紹和研究。
　　 再次，主要介紹了PLUS定位系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤定位，我們應(yīng)用MicrosoftVisualStudio10版作為開發(fā)環(huán)境，C＃為軟件開發(fā)語言完成了定位軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　 本系統(tǒng)完成的具體功能如下:
　　 1.系統(tǒng)配置和數(shù)據(jù)源選擇。識(shí)別閱讀器以及每個(gè)閱讀器的MAC地址，識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)以及校正數(shù)據(jù)，比如閱讀器的位置坐標(biāo);給所有標(biāo)簽的Z坐標(biāo)設(shè)置成一個(gè)已知的定值。并選

4、擇從日志文件、仿真數(shù)據(jù)或者從IP地址實(shí)時(shí)讀取標(biāo)簽位置信息。
　　 2.網(wǎng)絡(luò)通訊。使用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)讀取，為了防止停止追蹤時(shí)出現(xiàn)的線程鎖死的現(xiàn)象，使用多線程編程方法同步資源。
　　 3.數(shù)據(jù)處理。獲取并顯示TOA信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后得到實(shí)時(shí)位置信息。
　　 為了將跟蹤效果實(shí)時(shí)顯示，本文設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)操作界面。利用Windows窗體設(shè)計(jì)器設(shè)計(jì)了PLUS定位系統(tǒng)的主控界面，包括菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、