论文部分内容阅读
定位技术的发展为人们的生活带来了许多便利,许多基于位置的服务应运而生,例如导航和位置推荐等。这些服务目前主要是基于GPS(全球定位系统),而GPS系统无法应用于室内环境,因此需要发展室内定位技术。就目前情况而言,尚未有任何成熟的室内定位技术得到大规模的应用。目前的RFID室内定位技术主要是基于信号强度和相位差,这些方法都还存在一些欠缺和不足,需要进一步进行研究。本文对RFID室内定位技术进行了深入的研究,提出了基于多普勒效应的RFID室内定位技术,通过运动的RFID天线对室内静止物体进行定位。本文设计了计算标签与天线之间相对运动速度的方法,基于标签与天线之间的相对速度,结合天线自身的运动情况,通过速度的矢量分解计算出标签相对于天线的方向。本文的研究工作主要有以下几点:(1)本文设计了基于RFID系统的三角测量法,利用RFID标签射频信号相对于天线的入射角度确定标签相对于天线的方向。(2)通过研究RFID系统中的多普勒效应,根据标签与天线之间的多普勒频移,本文设计了计算标签与天线之间相互运动速度的方法。(3)本文提出了基于天线旋转的定位方案,将转台与传统的RFID系统相结合,利用转台控制天线的运动情况。通过分析多普勒频移计算天线与标签相对运动速度,结合转台的运动推算标签相对于转台的方向。(4)本文提出了利用IMU(Inertial Measurement Unit)的定位方案,利用IMU记录天线的运动状态,包括天线的运动姿态、角速度以及加速度。与利用转台的方案类似,通过速度的矢量分解确定目标标签相对于天线的方向。本文首先阐述了研究背景,对RFID室内定位技术进行了研究综述,分析了RFID定位技术面临的挑战;然后本文提出了基于多普勒效应的RFID室内定位技术,并进行了详细的理论分析和设计;最后,通过实验对本文提出的定位方案进行了验证。