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近年来,超宽带(UWB)技术在研究和应用领域得到了很大的重视。UWB技术最大的优势在于其极宽的传输带宽,使其在精确测距和定位、抗多径、难截获和保密通信等方面具有优异的性能。同时拥有通信和定位的功能是UWB无可比拟的特性。本论文的目的在于研究超宽带协同定位系统中的几项关键技术,为实际的超宽带无线定位系统的设计和应用打下理论基础。 论文首先介绍了将多点协同应用到UWB定位系统的系统方案,并通过实验证明其优异的定位性能。然后针对室内无线定位系统中误差的主要来源非视距传播问题介绍了两种解决方案:一种是在TDOA定位系统中引入松弛因子的方案,一种是宏观和微观相结合,基于RSS/TOA混合定位的微蜂窝定位方案。最后对定位系统的均方误差和几何淡化因子两个重要定位精度指标进行了定量分析,在此基础上讨论了四种典型定位系统的定位站配置方案的选择问题。 研究表明:UWB多点协同定位系统在视距传播时因其固有的高时间分辨率可以达到精度很高的定位效果,可以满足IEEE802.15.4a标准工作组在特殊情况下对定位精度的要求;处理非视距误差时,本文给出的两种解决方案都可以减小非视距传播带来的误差,在算法复杂度和效果上各有优缺点,可根据实际情况选用;采用不同定位机制的系统,决定其几何淡化因子大小的因素也不同,在实际设计时需要使用一定的定位站配置方案选择方法作为参考,在相同技术水平下,可尽量减小定位站配置对定位精度的影响。