基于CDMA室内超声波三维定位系统设计毕业论文设计

RemotelyOperatedvehicle)、水下无人机器人UUV(UnmannedUnderwaterVehicles)等。3、类GPS超声波定位系统[25]:在类GPS超声波定位系统中,用超声波取代电磁波,用在固定位置处配置的超声波发射传感器(基站)取代GPS中的空间卫星星座。定位物体只接收信号,不发送信号,信号只由基站进行广播,定位物体根据接收信号估计与各个基站之间的距离。本系统设计采用类GPS超声波定位方式,信号只由基站发射,定位物体接收并处理信号从而得到当前的状态参数,通过计算得到定位物体坐标。2.2超声波测距及定位算法2.2.1TOA(到达时间)测距TOA(TimeofArrival)测距是根据已知的信号传播速度和测量的信号传播时间,实现定位。TOA定位,就是测量出两个或多个参考点与目标点之间的信号传播时间,从而分别得出目标点与各参考点之间的估计距离,以各参考点位置为圆心,相应的与目标点间的距离为半径画圆,可以得到两个或多个圆,这些圆的交点从理论上讲就应该是目标点在二维平面上的位置。几何原理如图2-1所示,图中B1,B2,B3分别代表参考节点1,2,3。r1,r2,r3分别表示参考点到目标点间的估计距离,交点X就代表目标节点的估计位置。长春理工大学本科毕业设计6图2-2TOA原理图2.2.2AOA(到达角度)测距AOA[26](AnglesofArrival)测距是通过参考点接收器天线阵列测出目标点发射的AOA,形成一根从参考点到目标点的径向连线,即方向线。由2个参考点得到的2根方向线的交点就是目标点的位置,如图2-3所示。因此,AOA算法只需要个参考点就可以确定位置,而2条直线只有一个交点,不会出现轨迹有多个交点的现象。ACB1?2?图2-3AOA原理图2.2.3TDOA(到达时间差)测距基于TDOA测距原理是发射节点同时发射两种不同传播速度的无线信号,接