超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)應用技術

第1章 緒論\t1
1．1 無線定位技術簡介\t1
1．2 超寬帶技術概述\t3
1．2．1 UWB技術定義\t4
1．2．2 UWB技術特點\t5
1．2．3 UWB技術的應用\t6
1．3 超寬帶室內(nèi)定位技術簡介\t7
1．3．1 超寬帶室內(nèi)定位原理及系統(tǒng)構成\t7
1．3．2 超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)的應用前景\t9
1．4 超寬帶室內(nèi)定位技術現(xiàn)有產(chǎn)品\t9
小結\t11
參考文獻\t11
第2章 IR-UWB窄脈沖設計\t13
2．1 超寬帶脈沖的產(chǎn)生方法\t13
2．2 常用的脈沖模板\t16
2．2．1 高斯脈沖及其各階導數(shù)\t17
2．2．2 正交Hermiter脈沖\t22
2．2．3 升余弦脈沖\t25
2．2．4 基于窗函數(shù)載波調(diào)制的脈沖\t26
2．2．5 小波脈沖\t28
2．3 基于數(shù)字邏輯電路的窄脈沖的設計\t34
2．3．1 利用模擬器件的特性產(chǎn)生窄脈沖\t34
2．3．2 利用數(shù)字電路產(chǎn)生窄脈沖\t37
2．4 基于雙非門結構的窄脈沖的設計\t41
2．5 超寬帶脈沖信號的調(diào)制\t45
2．5．1 脈沖幅度調(diào)制（PAM）\t45
2．5．2 脈沖位置調(diào)制（PPM）\t47
2．5．3 多址技術\t48
2．5．4 TH-PPM脈沖序列的電路實現(xiàn)\t51
小結\t56
參考文獻\t57
第3章 小型化超寬帶天線設計\t59
3．1 小型化超寬帶天線設計研究現(xiàn)狀\t60
3．2 天線基本理論概述\t62
3．2．1 天線發(fā)展的歷史\t62
3．2．2 天線的基本電參數(shù)\t62
3．2．3 天線的饋電方法\t67
3．3 天線設計數(shù)值方法\t68
3．3．1 矩量法\t69
3．3．2 有限元法\t69
3．3．3 時域有限差分法\t70
3．4 小型化、寬帶化天線設計方法\t70
3．4．1 天線的小型化技術\t71
3．4．2 擴展帶寬的技術\t73
3．5 不同結構的小型化超寬帶天線設計\t74
3．5．1 弧形貼片超寬帶微帶天線\t74
3．5．2 超寬帶寬縫隙天線\t78
3．5．3 階梯形超寬帶微帶天線\t82
3．6 具有帶阻特性的小型化超寬帶天線設計\t88
3．6．1 帶阻特性的研究\t88
3．6．2 倒U形帶阻超寬帶微帶天線\t89
3．6．3 倒叉形帶阻超寬帶微帶天線\t92
小結\t96
參考文獻\t97
第4章 新型超寬帶帶通濾波器設計\t100
4．1 超寬帶信號頻譜實現(xiàn)技術\t100
4．1．1 帶通濾波器實現(xiàn)頻譜\t101
4．1．2 上變頻實現(xiàn)頻譜\t102
4．2 性能分析\t103
4．2．1 交指耦合超寬帶帶通濾波器\t103
4．2．2 槽線錐形諧振器\t104
4．3 新型超寬帶濾波器的設計\t106
4．3．1 新型超寬帶帶通濾波器的設計思想\t106
4．3．2 新型超寬帶帶通濾波器的設計與仿真\t106
小結\t108
參考文獻\t108
第5章 超寬帶信道測量及建模\t110
5．1 超寬帶信號信道測量及建模方法研究現(xiàn)狀\t110
5．2 超寬帶信道模型理論基礎\t112
5．2．1 大尺度衰落\t113
5．2．2 小尺度衰落\t113
5．2．3 超寬帶標準信道模型\t113
5．3 基于頻域測量的超寬帶室內(nèi)―室外信道測量及建模\t115
5．3．1 信道測量原理和環(huán)境\t115
5．3．2 路徑損耗及陰影衰落\t117
5．3．3 信道沖激響應\t123
5．3．4 信道參數(shù)\t126
5．3．5 室內(nèi)至走廊多徑信道模型\t129
5．3．6 信道特征參數(shù)\t130
5．4 基于射線追蹤方法的超寬帶信道測量及建模\t131
5．4．1 信道仿真原理和環(huán)境\t131
5．4．2 空間功率分布\t132
5．4．3 路徑損耗及陰影衰落\t133
5．4．4 室內(nèi)及走廊的多徑功率剖面\t135
5．4．5 室內(nèi)信道參數(shù)\t137
5．4．6 室內(nèi)到走廊多徑功率剖面特點\t139
5．4．7 幅度衰落特性\t139
5．4．8 室內(nèi)及走廊多普勒擴展\t141
5．4．9 信道特征參數(shù)\t142
5．4．10 實測和仿真結果的比較\t142
小結\t144
參考文獻\t145
第6章 超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)接收機設計及分析\t149
6．1　超寬帶信號接收機設計簡介\t149
6．2　接收機同步原理\t150
6．2．1　基于檢測理論的同步方法\t151
6．2．2 基于估計理論的同步方法\t151
6．3　超寬帶接收機原理及結構\t153
6．3．1　相干接收原理和結構\t153
6．3．2　自相干接收原理和結構\t154
6．3．3　非相干接收原理和結構\t155
6．4　方案設計\t156
6．4．1　超寬帶室內(nèi)定位接收機射頻端設計\t158
6．4．2　可控積分檢測電路設計\t166
6．4．3　超寬帶室內(nèi)定位接收機數(shù)字端設計\t170
小結\t182
參考文獻\t182
第7章 高精度室內(nèi)定位算法\t185
7．1　UWB室內(nèi)定位算法研究現(xiàn)狀\t185
7．2　常用定位算法簡介\t186
7．3　超寬帶室內(nèi)定位算法數(shù)學模型\t188
7．3．1　TOA估計及其定位模型\t188
7．3．2　DOA估計及其定位模型\t189
7．3．3　RSS估計及其定位模型\t190
7．3．4　TDOA估計及其定位模型\t190
7．3．5　基于TDOA的UWB室內(nèi)定位方案\t191
7．4　超寬帶厘米級室內(nèi)定位算法設計\t194
7．4．1　CHAN-TAYLOR級聯(lián)定位算法\t194
7．4．2　PLS-PSO混合定位算法\t199
7．5　基于實際超寬帶信道模型的定位算法設計\t203
7．6　干擾對定位精度影響分析\t209
7．6．1　信號模型\t210
7．6．2　最佳二進制正交脈沖相位調(diào)制：2PPM-THMA\t210
7．6．3　二進制反極性脈沖幅度調(diào)制：2PAM-THMA\t213
7．6．4　仿真實驗與討論\t214
7．7　移動目標的定位跟蹤算法研究\t218
7．7．1　常用的跟蹤濾波算法\t218
7．7．2　室內(nèi)目標跟蹤原理和模型介紹\t222
7．7．3　無跡卡爾曼濾波算法仿真\t223
7．7．4　強跟蹤自適應無跡卡爾曼濾波及其仿真\t236
7．7．5　超寬帶室內(nèi)跟蹤平滑算法分析\t244
小結\t250
參考文獻