无线时间同步的TDOA室内定位系统
2018-05-21赵思浩崔晓伟陆明泉
石 钦,赵思浩,崔晓伟,陆明泉
(清华大学 电子工程系,北京100084)
0 引言
随着科技的进步和信息化的不断深入,空间位置信息逐步成为了关系到国计民生的重要基础信息之一,各种位置测量技术和基于位置的应用蓬勃涌现。在室外空旷条件下应用最广泛的定位系统是以美国全球定位系统(Global Positioning Sys-tem,GPS)和我国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)为代表的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)。人类的大部分时间是在室内度过,室内的位置信息获取在近20年来受到了学界和工业界的广泛重视。需要注意的是,GNSS由于导航卫星距离地球遥远,其定位信号到达地面已经很微弱,在室内经过墙壁等的阻隔基本无法使用,因此发展除了GNSS之外的室内无线定位技术势在必行。
测量接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)的方法比较直观,一种思路是根据无线信号在空间中随距离衰减的函数关系进行建模,以获取用户与几个固定信号源之间的距离。一般需要事前对待定位区域进行测量以建立信号强度指纹数据库,应用时通过将用户测量到的信号强度与指纹库进行匹配以获取用户位置估计[1-7]。但由于环境因素、不同收发设备的差异,该方式测量精度同样较差,而且需要对待测区域内的大量参考位置进行测量并记录其参数,一旦环境发生变化则需要重新进行数据采集和记录工作。因此无论从定位精度还是技术应用的复杂程度方面而言,该方法都具有较大局限性。
测量信号到达角(Angle of Arrival,AOA)方式对接收天线提出的要求较高,为精确测得到达角,可能需要使用多个天线甚至体积较大的天线阵列[8-10]。……
