基于UWB 能量检测定位算法的研究与仿真

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摘 要： Ultra-Wideband （UWB）技术被认为是最适合进行室内无线测距定位的技术，为了实现对基于uwb 的物联网中节点的位置进行定位，采用基于能量接收的方法来估计UWB 信号的到达时间（Time of Arrival， TOA），进而计算出传播距离和位置。本文使用Matlab 仿真了PPM-TH-UWB （Pulse Position Modulation Time Hopping UWB）信号的发射、延时、信道冲击响应、加噪声、能量接收、到达时间估计的过程。

关键词： UWB 定位 仿真 测距 能量检测

UWB在测距方面的优势主要有：时间分辨率极高，定位精度可达厘米级；信号带宽很宽，可实现非视距（NLOS）环境下的定位；功率谱密度很低，设备功耗低，干扰小。

文献[1-4]介绍了几种基于能量接收的UWB 定位算法，本文将基于此对在Matlab 下实现基于UWB 信号的发射、延时、加噪声、信道冲击响应、能量接收、TOA 估计等进行研究。

1 无线定位算法

4 结论

本文对基于UWB的无线物联网中节点定位算法进行了研究分析，分析了具体的实现步骤并实现了Matlab 仿真，通过实际测量数据对仿真结果进行对比分析。本文采用最大能量的接收方法进行仿真，该仿真方法具有普适性，可以应用到其它的基于能量的定位方法的仿真中。

参考文献：

[1]Guvenc， I. and Sahinoglu， Z. Threshold selection for UWB TOA estimation based on kurtosis analysis， IEEE Communications Letters， 2005. 9（12）： 1025-1027.

[2] Gezici， S.， Poor， H.V. Position estimation via Ultra-Wide-Band signals[J]. Proceedings of the IEEE.2009； 97 （2）：386 - 403.

[3] Guvenc I. and Sahinoglu. Z. Threshold-based TOA estimation for impulse radio UWB systems， in IEEE International Conference on Ultra-Wideband， 2005.

[4]Xu， Y. A.. -Z Au， E. K. S. Wong， A. K. -S. and Wang， Q.A novel threshold-based coherent TOA estimation for IR-UWB systems， IEEE Transactions on Vehicular Technology， 2009. 58（8）： 4675-4681.

[5 ]葛利嘉，朱林，袁晓芳，陈帮富.超宽带无线电基础[M].北京：电子工业出版社，2005.

作者简介：周东华，男，中国海洋大学信息科学与工程学院工程硕士研究生，研究方向：无线定位。