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《基于凸優(yōu)化的室內(nèi)無源超高頻rfid定位研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于凸優(yōu)化的室內(nèi)無源超高頻RFID定位研究TheResearchofIndoorPassiveUHFRFIDLocalizationBasedonConvexOptimization學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程研究生：沈郭浩指導(dǎo)教師：趙宇副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十二月摘要目前，隨著移動計算和嵌入式系統(tǒng)的高速發(fā)展，人們對位置感知的興趣曰趨濃厚。定位服務(wù)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)和家庭生活中都發(fā)揮著重要作用，這促使我們加大了對定位技術(shù)的研究，尤其是室內(nèi)無源超高頻（UHF）RFID標(biāo)簽定位技術(shù)。相對于室外環(huán)境，室內(nèi)環(huán)
2、境往往存在家具、設(shè)備，人員的活動，無線電波在傳播過程中遇到障礙物會產(chǎn)生反射和散射現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生繞射和透射現(xiàn)象，從而使信號傳播情況變得異常復(fù)雜。正是由于多徑、非視距、時延等干擾因素的存在，室內(nèi)定位精度會受環(huán)境復(fù)雜度的增加而明顯下降。故如何提高復(fù)雜環(huán)境下室內(nèi)定位精度是如今亟需解決的問題。在室內(nèi)無線定位中，嚴(yán)重的非視距誤差會使得傳統(tǒng)定位算法如最小二乘(LS)或CHAN算法的定位效果不盡如人意。本文綜合考慮了噪聲和非視距對定位的影響，將凸優(yōu)化運(yùn)用到非視距誤差消除過程中以提高定位精度。在使用無源UHFRFID標(biāo)簽定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合
3、其信號傳輸特性，選取差分到達(dá)相位法用于定位中的距離測量；分析和建立了UHFRFID信道模型，并由此對定位誤差來源進(jìn)行了分析。同時對數(shù)學(xué)優(yōu)化問題進(jìn)行介紹，根據(jù)凸優(yōu)化的工作原理，提出了一種兩步式標(biāo)簽定位算法：首先根據(jù)幾何關(guān)系約束條件，使用凸優(yōu)化中的內(nèi)點法通過Newton逼近獲取并消除測距中的非視距誤差，再使用加權(quán)殘差方法進(jìn)行精確定位。通過使用MATLAB搭建仿真環(huán)境并進(jìn)行各定位算法的仿真比較，結(jié)果表明本文提出的算法確實優(yōu)于傳統(tǒng)算法。關(guān)鍵詞：無源超高頻RFID室內(nèi)定位非視距差分相位法凸優(yōu)化ABSTRACTWiththerapidd
4、evelopmentofmobilecomputingandembeddedsystems,peoplegetmoreinterestingonlocation-awareservice.AstheInternetofThingplaymoreandmoreimportantroleinindustrialproductionandfamilylife,theresearcherstakemoreattentiononindoorlocalization,especiallypassiveUHFRFIDtaglocaliza
5、tion.Unliketheoutdoorenvironment,therealwaysexistsinterferencecausedbyfurniture,equipmentandpeopleactioninindoorenvironment,andthesewillcausereflections,scatteringevendiffractionandtransmissionphenomenainradiotransmission.Indoorlocalizationaccuracywillbecomeworseas
6、theincreaseofenvironmentcomplexduetothemultilineandNLOS.Sohowtoovercomethisproblemnowisourfirstpriority.Inindoorwirelesslocalization,traditionalalgorithmssuchasLSandChancannotsatisfytheaccuracywedemandedduetotheNLOS.Inthispaper,undertheconditionofonlynoiseerrorandN
7、LOSerrorexist,weuseconvexoptimizationtoeliminatetheNLOSbiasforlocationaccuracypromoting.WeusethePassiveUHFRFIDtaglocalizationsystem,analyzeandbuildachannelmodel,thengivethecompositionoflocalizationerror.Meanwhileweintroducetheconceptofmathematicsoptimization，combin
8、ewiththeprincipleofconvexoptimization，weproposeatwo-steplabellocationalgorithm:firstuseInteriorpointalgorithmtoconvertNLOSproblemthroughNewtonapp
