室內(nèi)定位-UWB測(cè)距-實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、課程編號(hào)： 課程性質(zhì)：選修 超寬帶室內(nèi)定位實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院： 專(zhuān)業(yè)： 地點(diǎn)： 班級(jí)： 組號(hào)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 教師： 2016年11月1日 至 2015年11月8日前言1 實(shí)習(xí)目的1.鞏固和加深課堂所學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際動(dòng)手能力。2.掌握UWB測(cè)距與通信模塊套件PulsON 410 RCM的基本使用方法。3.掌握室內(nèi)基于TOA以及基于路徑損耗測(cè)量距離的基本方法。4.掌握UWB定位基本原理，用Matlab 編寫(xiě)超寬帶室內(nèi)定位算法。2 實(shí)習(xí)任務(wù)1. RCM、RET軟件的安裝與基本操作。學(xué)習(xí)RCM RET 軟件的安裝與使用.2. 室內(nèi)距離測(cè)量與誤差分析。利用一組模塊，觀(guān)測(cè)和記錄真實(shí)距離

2、和距離測(cè)量值，用卷尺測(cè)量一組給定的實(shí)際距離。3. 室內(nèi)UWB信號(hào)穿墻測(cè)試。利用一組模塊，分別放置于墻的兩邊觀(guān)測(cè)穿墻對(duì)信號(hào)到達(dá)時(shí)間和接收信號(hào)強(qiáng)度的影響。4. 室內(nèi)路徑損耗建模實(shí)驗(yàn)。利用一對(duì)模塊，測(cè)量不同位置和不同距離條件下的路徑損耗，建立室內(nèi)路徑損耗模型。5. 室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)。固定三個(gè)模塊的位置并建立一個(gè)直角坐標(biāo)系， 利用距離測(cè)量值估計(jì)靜態(tài)目標(biāo)的位置。3 實(shí)習(xí)要求1 應(yīng)遵守電子元器件防靜電要求中的防靜電有關(guān)規(guī)定。2實(shí)習(xí)期間，各組組長(zhǎng)應(yīng)切實(shí)負(fù)責(zé)，合理安排小組工作。應(yīng)使每一項(xiàng)工作都由小組成員輪流擔(dān)任，使每人都有練習(xí)的機(jī)會(huì)，切不可單純追求實(shí)習(xí)進(jìn)度。3實(shí)習(xí)中，應(yīng)加強(qiáng)團(tuán)結(jié)。小組內(nèi)、各組之間、各班級(jí)之

3、間都應(yīng)團(tuán)結(jié)協(xié)作，保證實(shí)習(xí)任務(wù)順利完成。4實(shí)習(xí)期間認(rèn)真學(xué)習(xí) 超寬帶室內(nèi)定位實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)。5實(shí)習(xí)期間，要特別注意儀器的安全。各組要指定專(zhuān)人妥善保管。每天出工和收工都要按儀器清單清點(diǎn)儀器和工具數(shù)量，檢查儀器和工具是否完好無(wú)損。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告。6若發(fā)生儀器事故，要及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告，不得私自拆卸儀器，以免造成更大的損失。一旦發(fā)生事故，如實(shí)寫(xiě)出事故的經(jīng)過(guò)，并作出深刻檢查，交給指導(dǎo)老師，根據(jù)儀器損害的鑒定結(jié)果作出相應(yīng)的賠償。7嚴(yán)格遵守實(shí)習(xí)紀(jì)律。在實(shí)驗(yàn)室不得嬉戲打鬧，不看與實(shí)習(xí)無(wú)關(guān)的書(shū)籍或報(bào)紙。未經(jīng)指導(dǎo)教師同意，不得缺勤，不得私自外出和游泳，否則后果自負(fù)。 實(shí)習(xí)內(nèi)容1 實(shí)習(xí)項(xiàng)目1.RCM、RET

4、軟件的安裝與基本操作。2.室內(nèi)距離測(cè)量與誤差分析。3.室內(nèi)UWB信號(hào)穿墻測(cè)試。4.室內(nèi)路徑損耗建模實(shí)驗(yàn)。5.室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)。2 實(shí)習(xí)原理、方法與步驟1.實(shí)驗(yàn)一：室內(nèi)距離測(cè)量及測(cè)距誤差分析依次將一對(duì) UWB 模塊(RCM)之間的距離手工地利用發(fā)給的卷尺分別設(shè)定為1米、3米和5米。利用UWB RCM 對(duì)每一個(gè)設(shè)定距離進(jìn)行測(cè)量。在RCM RET 軟件應(yīng)用視窗中，選擇“Send”鍵。在新視窗的左邊，選擇“Range Request”并寫(xiě)入響應(yīng)模塊的ID號(hào)。在新視窗的右邊，選擇“Repeat”和“Count”,設(shè)定count數(shù)為200、“Delay”為 500 毫秒。每次距離的測(cè)量分兩次進(jìn)行，一次

5、是兩個(gè)UWB RCM 之間沒(méi)有遮擋物，信號(hào)是在視距(line-of-sight)環(huán)境下傳播。另外一次是兩個(gè)模塊（天線(xiàn)）之間有遮擋物（可以自己選擇相應(yīng)的遮擋物）。利用“Logging”鍵開(kāi)始以及停止記錄數(shù)據(jù)。 比較測(cè)量到的距離和真實(shí)距離之間的差別。檢查觀(guān)測(cè)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差是多少。備注：當(dāng)模塊間隔距離較小時(shí)，由于信號(hào)存在飽和或壓縮現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致距離測(cè)量的誤差偏大。2.實(shí)驗(yàn)二：室內(nèi)信號(hào)穿墻測(cè)試超寬帶信號(hào)具有一定的穿透物體的能力。把一對(duì)UWB RCM 模塊分別放在厚墻的兩邊。首先，兩模塊之間的連線(xiàn)和墻面是垂直關(guān)系。 兩模塊之間的距離分別設(shè)定為2 米和 3 米，觀(guān)測(cè)記錄系統(tǒng)測(cè)量到的距離和信號(hào)強(qiáng)度。然后兩模塊

6、之間的連線(xiàn)和墻面之間的夾角設(shè)定為45度，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。分析厚墻對(duì)距離測(cè)量和信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量的影響。依然是利用 “Logging” 鍵開(kāi)始以及停止記錄數(shù)據(jù)。并設(shè)定count數(shù)為200、“Delay”為 500 毫秒。下面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)也是如此。3.實(shí)驗(yàn)三：路徑損耗建模實(shí)驗(yàn)利用兩個(gè)UWB RCM模塊，一塊連接計(jì)算機(jī)，作為固定站，但可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)。另外一塊作為移動(dòng)站，依次放在至少12個(gè)不同的位置上。兩個(gè)模塊之間的距離設(shè)定在1米到8米之間，這 12 個(gè)或更多的距離比較均勻地分布在這兩個(gè)距離之間。在每個(gè)點(diǎn)上觀(guān)測(cè)記錄兩個(gè)模塊之間的視距距離和接收信號(hào)強(qiáng)度。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，估算出路徑損耗系數(shù)。另外，通過(guò)曲線(xiàn)擬合，畫(huà)

7、出擬合曲線(xiàn)。4.實(shí)驗(yàn)四：室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)利用四個(gè)模塊作為固定節(jié)點(diǎn)，手工地放置在合適的位置上。通過(guò)建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，這四個(gè)固定節(jié)點(diǎn)的位置為已知。第5個(gè)模塊作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，依次放在三個(gè)不同的地點(diǎn)，具體位置坐標(biāo)需要手工確定。在每個(gè)地點(diǎn)上，分別測(cè)量移動(dòng)節(jié)點(diǎn)到四個(gè)固定節(jié)點(diǎn)的距離。利用距離測(cè)量值估計(jì)靜態(tài)目標(biāo)的位置。分析位置估計(jì)誤差。備注：四個(gè)模塊應(yīng)該盡量處于不同的高度上。3 相關(guān)示意圖1. 實(shí)驗(yàn)一：室內(nèi)距離測(cè)量及測(cè)距誤差分析（1） 視距條件下的測(cè)距實(shí)驗(yàn)。分別測(cè)量Distance真實(shí)距離為1m，2m與5m時(shí)的觀(guān)測(cè)距離。（2） 非視距條件下測(cè)量距離，重復(fù)上述操作并與視距情況進(jìn)行對(duì)比分析。2. 實(shí)驗(yàn)二：室內(nèi)

8、信號(hào)穿墻測(cè)試（1） 兩模塊連線(xiàn)與墻面垂直時(shí)，進(jìn)行距離為2m與3m的觀(guān)測(cè)，得到觀(guān)測(cè)距離。 （2） 兩模塊連線(xiàn)與墻面成45角，進(jìn)行距離為2m與3m的觀(guān)測(cè)，得到觀(guān)測(cè)距離。3. 實(shí)驗(yàn)三：路徑損耗建模實(shí)驗(yàn)（1） 利用兩個(gè)UWB RCM模塊，一塊連接計(jì)算機(jī)，作為固定站，但可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)。另外一塊作為移動(dòng)站，依次放在至少12個(gè)不同的位置上。兩個(gè)模塊之間的距離設(shè)定在1米到8米之間。備注：實(shí)驗(yàn)真實(shí)測(cè)定15個(gè)點(diǎn)的距離。4. 實(shí)驗(yàn)四：室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)（1）利用四個(gè)已知位置坐標(biāo)的模塊與一個(gè)未知位置坐標(biāo)的模塊通過(guò)距離交匯法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。4 實(shí)習(xí)成果及評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成果主要通過(guò)給出觀(guān)測(cè)距離與實(shí)際距離差異，信號(hào)接收功率，

9、信號(hào)信噪比，系統(tǒng)給出的測(cè)距誤差估計(jì)值，定位點(diǎn)與實(shí)際點(diǎn)偏差的圖標(biāo)。其中信號(hào)信噪比根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)給出的此式求得：。1. 實(shí)驗(yàn)一：室內(nèi)距離測(cè)量及測(cè)距誤差分析a) 真實(shí)距離為1m的情況（因?yàn)閷?shí)際場(chǎng)地限制，真實(shí)距離多于1m，但通過(guò)測(cè)量已經(jīng)確定真實(shí)距離為1.390m）i. 視距與非視距情況下，實(shí)際距離與觀(guān)測(cè)距離比較。（圖4-1-1-1）ii. 視距與非視距情況下，接受信號(hào)強(qiáng)度比較。（圖4-1-1-2）iii. 視距與非視距情況下，信號(hào)信噪比比較。（圖4-1-1-3）iv. 視距與非視距情況下，系統(tǒng)給定的測(cè)量誤差估計(jì)值比較。（圖4-1-1-4）結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：通過(guò)圖4-1-1-1可以看出，無(wú)論是視距條件還是

10、非視距條件下，觀(guān)測(cè)距離都比真實(shí)距離要大，這可能是因?yàn)橄到y(tǒng)存在一個(gè)為正值的系統(tǒng)誤差。其次，視距條件下比非視距條件下所得的實(shí)際距離觀(guān)測(cè)值要精度更高，離真實(shí)距離偏差更小，這是符合理論推倒的，視距條件下信號(hào)質(zhì)量好，所得觀(guān)測(cè)結(jié)果更精確。這是因?yàn)榉且暰鄺l件下存在衍射與多路徑效應(yīng)等，這些都會(huì)影響精度。通過(guò)圖4-1-1-2分析，非視距條件下信號(hào)損失了很大一部分能量，這造成了接收信號(hào)功率在兩種條件下的顯著差異。很明顯，視距條件下的接受功率要大于非視距條件下的接受功率，這也符合物理規(guī)律，信號(hào)走過(guò)的路程越多，損失的能量越多。通過(guò)圖4-1-1-3分析，視距條件下信噪比要高于非視距條件下，這說(shuō)明視距條件下信號(hào)的質(zhì)量更好

11、，這與圖4-1-1-3-2-1是相對(duì)應(yīng)的，信噪比高意味的測(cè)距時(shí)噪聲造成的干擾越小，精度也越好。通過(guò)圖4-1-1-4分析，視距條件下觀(guān)測(cè)狀態(tài)比非視距條件下要穩(wěn)定，非視距條件下的觀(guān)測(cè)值出現(xiàn)了幾個(gè)粗差，因?yàn)檎`差已經(jīng)超過(guò)了10米，觀(guān)測(cè)抖動(dòng)很劇烈，這是因?yàn)榉且暰鄺l件下的觀(guān)測(cè)環(huán)境很差，容易受外界因素干擾影響。b) 真實(shí)距離為3m的情況（因?yàn)閷?shí)際場(chǎng)地限制，真實(shí)距離多于3m，但通過(guò)測(cè)量已經(jīng)確定真實(shí)距離為3.642m）i. 視距與非視距情況下，真實(shí)距離與觀(guān)測(cè)距離之間差異比較。（圖4-1-2-1）ii. 視距與非視距情況下，接受信號(hào)強(qiáng)度的差異。（圖4-1-2-2）iii. 視距與非視距情況下，信號(hào)信噪比的差異。（

12、圖4-1-2-3）iv. 視距與非視距情況下，系統(tǒng)給定的測(cè)量誤差估計(jì)值比較。（圖4-1-2-4）結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：對(duì)比圖4-1-2-1、4-1-2-2、4-1-2-3、4-1-2-4可以發(fā)現(xiàn)，視距與非視距情況之間的差異基本與1m條件下的規(guī)律相同，如視距條件的測(cè)距精度高于非視距條件，接收信號(hào)強(qiáng)度與信號(hào)信噪比，信號(hào)穩(wěn)定性同樣視距情況下都高于非視距情況。將圖4-1-2-1、4-1-2-2、4-1-2-3、4-1-2-4與圖4-1-1-1、4-1-1-2、4-1-1-3、4-1-1-4一一對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，3m情況下測(cè)距精度與1m情況下基本相當(dāng)，無(wú)論是視距情況還是非視距情況兩者距離不同但其他條件相同時(shí)，測(cè)距

13、精度并不會(huì)隨測(cè)距距離增加而顯著下降。參考UWB設(shè)備參考書(shū)后，發(fā)現(xiàn)在一定范圍的距離內(nèi)，測(cè)距精度與測(cè)距距離無(wú)明顯相關(guān)性。但是在接收信號(hào)強(qiáng)度與接收信號(hào)信噪比方面，1m條件下信號(hào)質(zhì)量與強(qiáng)度都明顯強(qiáng)于3m條件，猜測(cè)信號(hào)的損失與被干擾程度與信號(hào)所走過(guò)的路程有明顯的相關(guān)性，而且極有可能是正相關(guān)。c) 真實(shí)距離為5m的情況（因?yàn)閷?shí)際場(chǎng)地限制，真實(shí)距離多于5m，但通過(guò)測(cè)量已經(jīng)確定真實(shí)距離為7.040m）i. 視距與非視距情況下，真實(shí)距離與觀(guān)測(cè)距離之間差異比較。（圖4-1-3-1）ii. 視距與非視距情況下，接收信號(hào)強(qiáng)度之間差異比較。（圖4-1-3-2）iii. 視距與非視距情況下，接收信號(hào)信噪比之間差異比較。（

14、圖4-1-3-3）iv. 視距與非視距情況下，系統(tǒng)給定的測(cè)量誤差估計(jì)值之間差異比較。（圖4-1-3-4）結(jié)論與分析：通過(guò)圖4-1-3-1、4-1-3-2、4-1-3-3與圖4-1-2-1、4-1-2-2、4-1-2-3、4-1-2-4-及圖4-1-1-1、4-1-1-2、4-1-1-3、4-1-1-4的一一對(duì)比，進(jìn)一步驗(yàn)證了前面所得的結(jié)論。此時(shí)，超寬帶測(cè)距誤差進(jìn)一步加大，已經(jīng)出現(xiàn)隨測(cè)量距離增加而擴(kuò)大的趨勢(shì)。但7m條件下比起5m條件信號(hào)強(qiáng)度與信號(hào)信噪比并無(wú)明顯下降。2. 實(shí)驗(yàn)二：室內(nèi)信號(hào)穿墻測(cè)試a) 兩模塊間距離為2m，兩模塊間連線(xiàn)與墻面成45與90角i. 測(cè)量距離之間差異（圖4-2-1-1）（

15、圖4-2-1-2）ii. 接收信號(hào)強(qiáng)度之間差異（圖4-2-1-3）iii. 接受信號(hào)信噪比之間差異（圖4-2-1-4）iv. 墻面時(shí)間延遲大小差異（圖4-2-1-5）v. 分析與結(jié)論穿墻情況下，因?yàn)閴γ嬖斐傻男盘?hào)延遲原因，測(cè)量距離比實(shí)際距離多了一個(gè)為正的系統(tǒng)誤差，2m垂直情況下多出了40cm，2m成45角情況下多出了60厘米左右，發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)誤差與墻面厚度有關(guān)，而且極有可能是線(xiàn)性關(guān)系，因?yàn)?0cm乘以恰恰約等于60cm。穿過(guò)的墻面厚度約大，信號(hào)強(qiáng)度損失越多，信號(hào)的信噪比越小，信號(hào)所受干擾越大，信號(hào)質(zhì)量越差。b) 兩模塊間距離為3m，兩模塊間連線(xiàn)與墻面成45與90角i. 測(cè)量距離之間差異（圖4-

16、2-2-1）（圖4-2-2-2）ii. 接收信號(hào)強(qiáng)度之間差異（圖4-2-2-3）iii. 接受信號(hào)信噪比之間差異（圖4-2-2-4）iv. 墻面時(shí)間延遲大小差異（圖4-2-2-5）v. 分析與結(jié)論通過(guò)圖4-2-2-1、4-2-2-2、4-2-2-3、4-2-2-4、4-2-2-5與圖4-2-1-1、4-2-1-2、4-2-1-3、4-2-1-4、4-2-1-5的一一比較對(duì)應(yīng)，比較好的檢驗(yàn)了上述相關(guān)結(jié)論，因?yàn)闇y(cè)量實(shí)驗(yàn)期間各小組一起在一個(gè)走廊內(nèi)實(shí)驗(yàn)，相互間干擾比較大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能出現(xiàn)較大的波動(dòng)，但整體趨勢(shì)與規(guī)律并沒(méi)改變。墻面帶來(lái)的信號(hào)損失與延遲與信號(hào)穿過(guò)墻面距離密切相關(guān)，穿過(guò)距離越大，信號(hào)延遲越大

17、，信號(hào)質(zhì)量也越差。4. 實(shí)驗(yàn)三：路徑損耗建模實(shí)驗(yàn)a) 每個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)所得的路徑損耗系數(shù)曲線(xiàn)i. 平均法：每一個(gè)點(diǎn)的距離用本組觀(guān)測(cè)距離觀(guān)測(cè)值的平均值，每一個(gè)點(diǎn)的接收信號(hào)功率用本組觀(guān)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的平均值。信號(hào)發(fā)射功率由所得數(shù)據(jù)的Transmit Gain與UWB設(shè)備說(shuō)明書(shū)中的下圖可得。這樣計(jì)算最后可得一共15個(gè)不同的路徑損耗系數(shù)。結(jié)果可用MATLAB的擬合工具cftool得到路徑損耗系數(shù)的擬合曲線(xiàn)。 （圖4-3-2-1）ii. 線(xiàn)性最小二乘法取所有點(diǎn)的觀(guān)測(cè)值同意計(jì)算，用線(xiàn)性最小二乘法計(jì)算出一個(gè)與所有點(diǎn)觀(guān)測(cè)結(jié)果間差距最小的路徑損耗系數(shù)。這樣計(jì)算最后只能得到一個(gè)路徑損耗系數(shù)，而且是與所有觀(guān)測(cè)點(diǎn)偏差最小的值。

18、（圖4-3-1-2）a) 路徑損耗系數(shù)擬合結(jié)果，分別用1階擬合、2階擬合、3階擬合i. 1階描述要素：Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = -1.227 (-1.851, -0.602) p2 = 2.441 (-0.7307, 5.613)Goodness of fit: SSE: 82.65 R-square: 0.5806 Adjusted R-square: 0.5484 RMSE: 2.521ii. 2階描述要素：Linear model Poly2: f

19、(x) = p1*x2 + p2*x + p3Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = -0.08214 (-0.436, 0.2717) p2 = -0.4324 (-3.915, 3.051) p3 = 0.9437 (-6.299, 8.187)Goodness of fit: SSE: 80.93 R-square: 0.5894 Adjusted R-square: 0.5209 RMSE: 2.597iii. 3階描述要素：Linear model Poly3: f(x) = p1*x3 + p2*x2 + p3*x + p4C

20、oefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 0.04567 (-0.1649, 0.2562) p2 = -0.7189 (-3.678, 2.24) p3 = 2.134 (-10.24, 14.51) p4 = -1.915 (-17.11, 13.28)Goodness of fit: SSE: 79.28 R-square: 0.5977 Adjusted R-square: 0.488 RMSE: 2.685結(jié)果與分析：擬合之后（見(jiàn)上圖）發(fā)現(xiàn)，擬合效果無(wú)論是1階還是2階、3階，擬合效果都不是很好，三種情況擬合的RMSE相差不大，應(yīng)該是

21、采樣點(diǎn)過(guò)少，不具有代表性與特征性造成的。5. 實(shí)驗(yàn)四：室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)a) 三個(gè)點(diǎn)的定位誤差曲線(xiàn)i. 第一個(gè)點(diǎn)（圖5-1-1-1）ii. 第二個(gè)點(diǎn)（圖5-1-1-2）iii. 第三個(gè)點(diǎn)（圖5-1-1-3）b) 三個(gè)點(diǎn)的定位最終結(jié)果表格點(diǎn)號(hào)與坐標(biāo)/m估計(jì)的X坐標(biāo)/m估計(jì)的Y坐標(biāo)/m估計(jì)的Z坐標(biāo)/mPoint1（100.602，108.220,101.276）105.548103.666100.194Point2（97.600,108.400,100.512）97.611103.633100.740Point3（103.104,109.000,101.272）103.345102.971100

22、.892（表5-1-1-1）結(jié)論與分析：1. 位置精度因子對(duì)定位結(jié)果存在一定影響，點(diǎn)1與點(diǎn)3位于四個(gè)已知點(diǎn)中間，點(diǎn)2位于四個(gè)已知點(diǎn)構(gòu)成的四邊形之外，由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，輪到我們組測(cè)距時(shí)因?yàn)閯e的小組同樣打開(kāi)了儀器對(duì)同一個(gè)模塊發(fā)送信號(hào)，導(dǎo)致我們第二個(gè)點(diǎn)的觀(guān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)好多無(wú)效值，最后只有27個(gè)有用數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性造成了一定的影響。比較圖5-1-1-1與圖5-1-1-2可以發(fā)現(xiàn)，良好的幾何位置可以提高定位精度，在本次實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)1的定位精度優(yōu)于點(diǎn)2的定位精度約0.5m。但是不排除存在其他外界因素的影響，因?yàn)榘凑绽碚搧?lái)說(shuō)圖5-1-1-3的定位精度應(yīng)該優(yōu)于圖5-1-1-2，然而事實(shí)并不是這樣。主要是因?yàn)?/p>

23、本實(shí)驗(yàn)變量過(guò)多無(wú)法嚴(yán)格控制變量，影響因素過(guò)多且影響程度很大。2. 處理路徑損耗模型時(shí)，如果考慮在單個(gè)房間里，環(huán)境變化程度不是很劇烈，認(rèn)為路徑損耗系數(shù)為一個(gè)常數(shù)，可以用線(xiàn)性最小二乘的方法得到一個(gè)最優(yōu)解n。但若考慮路徑損耗系數(shù)是一個(gè)關(guān)于距離的變量，則需要求出每一個(gè)點(diǎn)單獨(dú)的路徑損耗系數(shù)并根據(jù)每一個(gè)點(diǎn)離固定點(diǎn)的距離進(jìn)行擬合。3. 另外，UWB設(shè)備說(shuō)明書(shū)只給出了一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度Vpeak，并沒(méi)有給出過(guò)多的關(guān)于Vpeak單位及其與接收功率的關(guān)系的說(shuō)明?？紤]到設(shè)備發(fā)送功率在說(shuō)明書(shū)中已給出為0.29W左右，處理接收信號(hào)功率時(shí)統(tǒng)一處理為接收功率為Vpeak/10000，與發(fā)送信號(hào)功率量級(jí)相同。實(shí)習(xí)總結(jié)1 技術(shù)問(wèn)題及

24、處理方法1. 儀器假設(shè)不合理導(dǎo)致的信號(hào)接收失敗問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)期間因障礙物過(guò)多或存在無(wú)線(xiàn)電屏蔽情況而導(dǎo)致接收信號(hào)的模板工作情況異常，定位誤差太大，電腦處理端軟件RCM RTE視此時(shí)的接收信號(hào)為無(wú)效信號(hào)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)環(huán)境是導(dǎo)航專(zhuān)業(yè)機(jī)房，在機(jī)房中存在很多電腦與電腦桌，實(shí)驗(yàn)期間其他組成員的走動(dòng)等等都會(huì)對(duì)本組實(shí)驗(yàn)信號(hào)的傳輸造成干擾，尤其是機(jī)房?jī)?nèi)的電腦與存放儀器的鐵柜及消防器材存放的鐵柜，對(duì)信號(hào)干擾非常嚴(yán)重，有時(shí)甚至可以完全屏蔽信號(hào)。原因是無(wú)線(xiàn)電信號(hào)受金屬屏蔽效應(yīng)很明顯，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該考慮信號(hào)接收的問(wèn)題，盡量避開(kāi)金屬物體等等。2. RCM RTE軟件不熟悉造成的數(shù)據(jù)丟失。在穿墻實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)椴皇煜

25、CM RTE軟件的使用，send信號(hào)結(jié)束之后并沒(méi)有點(diǎn)開(kāi)stop logging鍵，造成第一次2m的超寬帶穿墻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全丟失。后重新測(cè)量。3. 穿墻實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)橥饨缭蛟斐啥嘟M數(shù)據(jù)被系統(tǒng)判斷為無(wú)效數(shù)據(jù)，在后期處理時(shí)對(duì)處理數(shù)據(jù)造成一定干擾。RCM RTE軟件在收到無(wú)效信號(hào)和測(cè)量時(shí)，表現(xiàn)為Range界面顯示的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)為黃色，而不是有效測(cè)量的綠色數(shù)值。這樣會(huì)使保存的數(shù)據(jù)失去一定的連續(xù)性，不再是四行代表一次測(cè)量。給后期數(shù)據(jù)處理造成一定困擾，后因?yàn)閿?shù)據(jù)量不是很大，通過(guò)編程查找出無(wú)效數(shù)據(jù)后就手工剔除了。4. 室內(nèi)靜態(tài)目標(biāo)定位實(shí)驗(yàn)時(shí)因?yàn)閮山M同時(shí)向一個(gè)模塊發(fā)射和接受信號(hào)，造成了嚴(yán)重的信號(hào)干擾。因?yàn)槟K工作時(shí)必須是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，無(wú)法一對(duì)多或者多對(duì)多。后造成實(shí)驗(yàn)所得200組數(shù)據(jù)很多都是無(wú)效數(shù)據(jù)。后來(lái)通過(guò)編程一一剔除無(wú)效數(shù)據(jù)，200組