基于UWB的PLUS跟蹤定位系統(tǒng)軟件設計與研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術引起了全世界范圍內的廣泛關注，它是一種全新的，并且與傳統(tǒng)的通信技術有很大差異的新型通信技術，在通信、雷達、定位方面有很高的應用價值。它與其他傳統(tǒng)的藍牙、IEEE802.11等無線通信技術相比，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、定位精度高等明顯優(yōu)勢，非常適合于室內定位。無線傳感器網絡應用UWB技術實現(xiàn)移動目標的跟蹤定位，是近年來十分熱門的研究課題。目前，各國都在致力于超寬帶定位技術研究及其產

2、品的開發(fā)，試圖率先搶占UWB市場。許多著名大學和實驗室都開展了UWB的研究，并研制出多種UWB定位系統(tǒng)。
　　 本文首先總結了UWB技術的定義、起源、發(fā)展、應用現(xiàn)狀等，并搭建調試了基于UWB技術的PLUS目標跟蹤定位平臺，它是后續(xù)理論研究及應用開展的載體。
　　 其次，介紹了UWB定位系統(tǒng)的理論基礎，通過比較各種定位方式，選取到達時間差(TDOA)算法作為本定位系統(tǒng)的基礎理論算法，并對提高定位精度的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)軟件設計以及實現(xiàn)。為了實現(xiàn)移動目標的跟蹤定位，我們應用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)的設計。
　　 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。識別閱讀器以及每個閱讀器的MAC地址，識別測量數(shù)據(jù)以及校正數(shù)據(jù)，比如閱讀器的位置坐標;給所有標簽的Z坐標設置成一個已知的定值。并選

4、擇從日志文件、仿真數(shù)據(jù)或者從IP地址實時讀取標簽位置信息。
　　 2.網絡通訊。使用TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時讀取，為了防止停止追蹤時出現(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)，進行處理后得到實時位置信息。
　　 為了將跟蹤效果實時顯示，本文設計了良好的人機操作界面。利用Windows窗體設計器設計了PLUS定位系統(tǒng)的主控界面，包括菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、