基于宽带超声传感器的室内定位系统的研究

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1、中文摘要基于宽带超声传感器的室内定位系统的研究中文摘要本文提出了一种基于宽带超声传感器的室内定位系统的设计，该系统可用作移动装置的导航部分，如机器人、玩具车等。在解决了测距问题后，本系统实现一定精度和范围的定位功能是可行的。超声定位技术具有结构简单、成本低廉、整体定位准确性高等优点，因而得到了较广泛的应用。本文设计的室内定位技术就是基于超声，采用宽带传感器来实现的。论文详细阐述了该系统设计的原理，将整个系统分为单片机控制电路、超声收发电路、同步信号收发电路、电源电路等部分，对各个硬件部分都给出了原理图并进行了分析。单片机程序是采用MCS．

2、51汇编语言编写的。论文还设计了系统的电路板，并进行了实验验证。宽带传感器摒弃了传统的窄带传感器的两个内在缺点：一是联合定位时的信号干扰多，影响接收：二是噪音频率在传感器的频带中时，系统工作性能差。因此，本文设计采用宽带传感器进行超声信号的发送和接收，从而使整个超声定位系统对有噪音源存在的环境中的对象产生较精确的、实时的位置估计。作者完成的主要工作包括：(I)通过对室内定位技术的各种实现方案的调研，提出了一种基于魔带传感器的超声室内定位系统的设计方案；(2)设计了原理图；(3)制作了电路板；(4)进行了实验验证，给出了实验结果；(5)在实

3、验结果的基础上对系统作了误差分析。关键词：室内定位，超声，宽带，传感器英文摘要ResearchonIndoorPositioningSystemBasedontheBroadbandUltrasonicSensorABSTRACTAdesignoftheultrasonicindoorpositioningsystembasedonthebroadbandsensorhasbeendevelopedinthepaper．Thesystemcanbeusedinthenavigationpartoftheshiftposition,such

4、aSrobots，toyoarsandSOon．Aftersolvingtheproblemofranging，itisfeasiblethatthesystemperformsthepositioningfunctionwithcertainaccuracyandrange．Ultrasonicpositioningtechnologyhasmanymerits，such鹤simplestructure，lowcost,highaccuracyofthewholepositioningandSOon,SOthathaswidesprea

5、dapplications．Theindoorpositioningtechnologydesignedinthispaperisbasedontheultrasonic．andrealizedbyusingthebroadbandsensor．n圮designprincipleofthesystem,whichconsiststhesinglechipmicrocomputercontrollcircuit，thetransmitandreceiptcircuitofultrasonic，thetransmitandreceiptcir

6、cuitofsynchronoussignal，powersupplycircuitand∞on,isdetailedlydescribedinthispaper．Furthermore．theschematicdiagramandanalysisofthehardwarepartsareperformed．ThesinglechipmicrocomputerprocedureiscompiledwiththeMCS一51aSsemblylanguage．Thepaperhasalsodesignedthecircuitboardofth

7、esystem,andverifiedtheexperiment．n圮broadbandsensorabandonstwoinherentlimitationsoftraditionalnarrowbandsensor,oneisthesignalinterferenceswhichcorruptereceptionwhenmultiplecolocatedtransmitterssendsignals；theotherispoorperformanceinthepresenceofultrasonicnoise．Thus，thesyst

8、emtransmitsandreceivesultrasonicsignalsusingthebroadbandSelMqorinthe肼惭anditgeneratescertainaccur