西电中期报告标准模版.docx

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1、西安电子科技大学通信工程学院本科生毕业论文（设计）中期进展报告（2016届）题目车载可见光定位技术研究学生姓名专业通信工程学号指导教师2016年4月（本表一式三份，本人、指导教师、学院各一份）1、毕业设计工作是否更换题目及是否按开题报告预定的内容及进度安排进行没有更换题目，按照开题报告预定的内容及进度安排进行中。2．目前已完成的研究工作及结果（内容要详实充分）课题研究背景：最先开始的定位技术为GPS技术。GPS定位中最为实用的RTK定位测量方式xyz=xyz-1000-zyx010z0-xy001-yx0z∆x∆y∆zαβ

2、γm在至少3个公共点上，求GPS坐标与适用坐标之间的转换参数(点校正)；式中：X、Y、z是当地坐标系中的实际(适用)坐标，x、y、z—RTK测出的坐标，△x△y△z是坐标平移参数仅αβγ是坐标旋转参数，m是缩放参数，中间3×7的矩阵是转换系数阵。用2个平高、1个高程公共点，代人上式(列出7个方程)，解出7个转换参数(唯一解)；用3个平高公共点带入，可列出9个方程，平差解出7个参数的最或是值。获得7个转换参数(平移、旋转、缩放)后，将RTK每测出1个点的坐标xyz，带人上式求出该点的适用坐标xyz。这是原理，实际是将新参数重

3、新置人RTK中即可(RTK直接显示适用坐标)。这便是通常我们所见的GPS定位技术中常见的实现方式。然后出现的是WIFI定位技术主要用于室内下面介绍一种常见的方式室内常用的定位方法：到达时间法（TOA）通过测量无线信号在发射端与待测点传播的单程或者往返时间，根据信号传播速度来计算出发射端与待测点之间的距离。若测量单程时间，要求发射端或者待测点能记录信号发射的准确时间，对系统节点之间的时钟同步有较高的要求。若测量往返时间，则不要求发射端与待测点之间的同步，只需要发射端或待测点有比较精确的时钟。采用此方法，用所测的往返时间除以2

4、即可得到单程时间，这个方法在测量传播时间中十分常见。若发射端到接收端的传播时间为t，无线信号的传播速度为v，则发射端到接收端的距离s可估算为v*t。在确定空间中点的位置时，可使用三边定位方法。基于WIFI的定位系统中，发射信号端为无线接入点(AP)，在理想的环境下，选取3个AP为圆心，以估算出AP到接收端的距离为半径画圆，在理想的情况下，三圆会相交于一点，这点即为待测点的空间位置。、这种方法对时间的同步性要求，和时间的精度要求特别高。实现起来难度很大。方法2：到达角度法（AOA）通过己知的AP节点和待测点间的角度进行定位。

5、在该定位机制中，通过接收端感知AP发送信号的到达方向或者角度，然后可通过三角定位测量法(在接下来的计算节点位置的方法中介绍)计算出节点的。AOA很容易受到外界环境的干扰。对于与定位精度有很大的影响，实验已经证明AOA的定位精度甚至不如（TOA）.方法3：到达时间差法（TDOA）在TDOA方法通过测量无线信号从不同AP的时间差来进行定位，这样做可以大大降低AP与待测点时间同步的要求。待测点到达AP的时间差为一定的值，可知待测点与AP的距离差也为定值，待测点一定位于以AP为焦点的双曲线上，可用双曲线定位法算出空间中点的位置，即

6、求解出不同AP的双曲线的交点。若要求出AP的位置，至少需要两个双曲线方程组成一个方程组，即需要3个AP。信号强度法(RSSI)在室内的已知环境中，使用可以接收到信号强度的机器去估计室内环境中的环境干扰参数和墙壁衰减因子。从而得出该室内环境下的传播模型。据此，就可以通过待测节点所接收到的信号强度去估计出待测节点与发射信号机器之间的距离。由于RSSI算法必须考虑到各种干扰，所以算法比较难。常见的传播模型有：(1)线性距离路径损耗模型线性模型是一种非常常见的统计学模型，它是建立在假设室内环境中的路径损耗和传输距离为线性分布，它的

7、表达式为：Ld=ad+lo该式子中，口为一次的参数，lo是恒定参数，L(d)是距离发射机端为d的信号强度。(2)对数距离路径损耗模型室内对数距离路径损耗，满足下列式子:PL(dβ)=PL(d0)(dβ)+10γlog10dd0+Xσ(dβ)式中，以为参考距离，是由测量的量决定，一般可取lm；d是发射机端和接收机端之间的距离；γ是路径损耗指数，它依赖于周边环境和建筑物的类型，代表路径损耗儿PL随着距离增长的速率；Xσ是标准偏差为σ的正态随机变量；PL(d0)表示参考距离d0处的功率值，可通过实际测量出。(3)衰减因子模型衰减

8、因子模型考虑了建筑物类型的影响以及障碍物引起的变化。衰减因子模型预测路径损耗与实际测量的标准偏差比较减少了4dB，而对数距离模型的偏差为13dB。所以该衰减因子模型优于对数距离损耗模型，该衰减因子模型为：式中，表示同层测试的路径损耗指数值(同层即同一建筑的楼层)。如果能获得较好的同层路径损耗系数弦，则可