超宽带室内定位系统开发及应用

发布者:殷婧发布时间:2020-10-09浏览次数:63


一、主要完成人: 赵红梅,史坤峰,杜海明,张吉涛

二、成果获奖:河南省科技进步二等奖

三、成果简介

室内位置服务系统是实现万物互联的关键技术和设备,脉冲超宽带技术以其定位精度高、抗干扰性强等优势被广泛用于室内定位。项目组通过校企密切合作,在高精度定位算法、小型化带阻天线设计、超宽带信号电波传播特性预测和极窄脉冲设计等关键技术,取得了系列创新成果。


   (1)提出了一种适合IEEE802.15.3a2LS-PSO厘米级定位算法,采用有导频辅助搜索方式,减少了超宽带信号的获取时间;将自适应强跟踪卡尔曼滤波算法与RTS平滑算法相结合,解决了测量条件变化和系统模型不确定性带来室内移动目标定位精度下降问题。

   (2)新型带阻超宽带天线将圆槽、矩形切口金属辐射单元、椭圆形接地板开槽结构,结合多枝节矩形渐变微带馈术,扩展阻抗带宽的同时减小了天线的体积。

3)揭示了超宽带信号室内到室外场景下的电波传播规律,给出了基于距离及频率关系的路径损耗和多径衰落的数学模型,为室内定位系统在建筑物楼层内布局提供理论依据。

4)提出一种基于数字方法的双非门结构新型窄脉冲产生方法,利用两级电路及非门间的延时差,克服了传统方法对器件的依赖性,改善了脉冲的拖尾和抖动。

本项目填补了河南省在室内定位产品方面的空白,为智慧城市、智慧生活、智能交通、人员监控、物流跟踪、公共安全、物联网等相关领域提供了新的创新性设计思想。