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UWB高精度室內(nèi)定位系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)

李威; 葉焱; 謝晉雄; 劉太君 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院; 浙江寧波315211; 深圳市檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院; 廣東深圳518010

摘要：本文以高精度室內(nèi)定位需求為出發(fā)點(diǎn),采用DecaWave公司的DW1000作為UWB（Ultra-wideband,超寬帶）無(wú)線(xiàn)收發(fā)器,ST公司的具有浮點(diǎn)運(yùn)算單元的高性能微控制器STM32F405RBT6作為核心控制器,設(shè)計(jì)完成了超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)基站標(biāo)簽一體化嵌入式硬件平臺(tái)。在嵌入式軟件上,利用雙向測(cè)距（TWR）機(jī)制精確估計(jì)基站和標(biāo)簽之間的距離,并將測(cè)距信息通過(guò)ZigBee模塊發(fā)送給上位機(jī)軟件處理。上位機(jī)軟件通過(guò)飛行時(shí)間（TOF）定位算法解算標(biāo)簽坐標(biāo)并采用卡爾曼濾波算法、滑動(dòng)平均濾波算法、低通濾波算法進(jìn)行誤差消除,從而完成高精度的室內(nèi)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RTLS）的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測(cè)試,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下靜止節(jié)點(diǎn)的定位誤差小于10cm,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位誤差不超過(guò)30cm,同時(shí)在信號(hào)非視距傳播情況下也具有較好的表現(xiàn)。

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