线性调频扩频定位技术的研究与应用

《线性调频扩频定位技术的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、密级：非密中图分类号：TP311硕士学位论文线性调频扩频定位技术的研究与应用学位类型学术性学位学位申请人苏海导师姓名及职称王俊年教授学院名称信息与电气工程学院学科专业控制科学与工程研究方向无线传感器网络论文提交日期2012年5月5日学位授予单位湖南科技大学线性调频扩频定位技术的研究与应用学位类型学术性学位学位申请人苏海导师姓名及职称王俊年教授学院名称信息与电气工程学院学科专业控制科学与工程研究方向无线传感器网络论文提交日期2012年5月5日学位授予单位湖南科技大学ResearchandImplementationofaWebServiceSearchE

2、ngineTypeofDegreeAcademicDegreeCandidateCaipingHeSupervisorandRankProf.JianxunLiuSchoolComputerScienceandEngineeringProgramComputerSoftwareandTheorySpecializationServiceComputingDateMay5,2010UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

3、的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日

4、期：年月日导师签名：日期：年月日摘要近年来，国家对煤矿生产的安全越来越重视，使得煤矿安全生产形势不断的好转，但由于煤矿井下环境的复杂，很多地方仍然然存在安全隐患，导致煤矿安全事故频发。从目前暴露出的井下安全问题来看，大部分是由于煤矿安全监控系统的不完善所致：在井下正常作业期间，不能实时了解井下人员的工作情况；当事故发生时，不能及时知道井下人员的位置、数量等相关信息，给救灾工作带来了很大的不便。所以选取合适的定位技术对井下人员和设备进行定位和监测具有非常重要的意义。本文在实验室团队研究成果《基于ZigBee网络的井下人员定位系统设计》的基础上，研究了线性

5、调频扩频(ChirpSpreadSpectrum，CSS)技术，对比了ZigBee、UWB等其他短距离无线通信技术，分析了CSS无线传感器网络的技术特点和优势；设计了一种基于CSS无线传感器网络的井下人员定位系统，在井下复杂的环境下，井下人员直接携带定位标签，通过预先布置的定位基站和网关，直接将人员信息反馈到计算机终端监控软件上面，以实现对井下人员进行实时定位和管理。该系统能够及时、快速地反映人员的位置、数量等信息，有利于井下突发事件发生时的营救工作。本文设计了成套的CSS井下定位的软硬件系统，射频模块选取的德国Nanotron公司提供的nanoPAN

6、5375射频模块；上位机软件是在Nanotron公司提供的上位机监测软件LocationGUI的基础上，基于其提供的一些接口函数对LEServer进行二次开发而完成；定位算法采用TDOA互相关运算，推导出TDOA定位模型，结合卡尔曼滤波算法解算方程，以提高定位精度。系统开发完成后在矿井模拟环境下进行了定位实验，对定位结果进行了分析，实验结果证明该井下人员定位与监控系统有低功耗、抗干扰能力强和定位精度高的特点。关键字：CSS；井下；定位系统；TDOA；卡尔曼滤波算法-iii-AbstractInrecentyears,thesecurityofthest

7、ateminecausemoreandmoreattention,makingthecoalmineproductionsafetysituationhasbeenconstantlyimproved,butduetothecomplexityoftheenvironmentofundergroundcoalmines,manyplacesstilltherearesecurityrisks,resultinginmanyplacesstillcoalsecurityincidents,whichexposedmanydeficienciesofthe

8、undergroundminesafety,largelyduetothemonitoring