Univerzita Pardubice Fakulta elektrotechniky a informatiky

Univerzita Pardubice

Zaměstnanci
|
Studenti
English

Publikace detail

Využití datové komunikace pro lokalizaci mobilní stanice

Autoři: Němec Zdeněk

Rok: 2007

Druh publikace: ostatní - dizertace

Název nakladatele: Univerzita Pardubice

Místo vydání: Pardubice

Strana od-do: nestránkováno

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Využití datové komunikace pro lokalizaci mobilní stanice	Disertační práce řeší návrh časoměrného systému pro určování polohy účastnické stanice bezdrátové sítě podle standardu 802.11b uvnitř budov nebo v městské zástavbě. V takovém prostředí s množstvím odrazů trpí běžně používané metody odhadu rozdílu zpoždění dvou signálů, založené na vyhodnocení vzájemných korelačních funkcí signálů, přijatých vhodně rozmístěnými přijímacími stanicemi velkou nepřesností. Proto je v práci navržen nový algoritmus, využívající rozkladu přijatého signálu do sady zpožděných replik. Tento postup je vlastně lineárním odhadem amplitud odražených signálů. Popisovaná metoda vede k dobrému odhadu rozdílu dob příchodu signálů, šířících se po přímých drahách od vysílače k přijímacím stanicím. Navržený časoměrný sytém tak přináší oproti stávajícím především vyšší přesnost určení polohy využitelnou v mnoha různých aplikacích, neboť zmíněná technologie na kmitočtu 2,4 GHz je dnes implementována do mnoha zařízení jako jsou notebooky, mobilní telefony, zařízení PDA a pod. Pro ověření funkčnosti navrženého řešení byl vytvořen počítačový model lokalizačního systému, pracujícího uvnitř budovy. V SW prostředí Matlab/Simulink byly vytvořeny modely vysílaných signálů a rušení, komunikačního kanálu bezdrátové sítě a přijímacích stanic lokalizačního systému. Reálnost vytvořených signálových modelů byla prověřena porovnáním s naměřenými spektry skutečných signálů a rušivého pozadí. Datový procesor určený k odhadu zpoždění a k výpočtu polohy účastnické stanice byl vytvořen v prostředí Matlab. Výsledky simulací prokázaly výrazné zpřesnění odhadu polohy účastnické stanice navrhovanou metodou oproti dnešním lokalizačním systémům.	Bezdrátová síť; datová komunikace; určování polohy; vícecestné šíření; korelované signály; odrazy od stěn; odhad parametrů signálu; zpracování signálu; statistické metody
eng	APPLICATION OF A DATA COMMUNICATION TO A MOBILE STATION LOCALISATION	This Thesis presents a design of a Time-Difference of Arrival (TDOA) system for a subscriber station localisation inside buildings or in a dense urban environment, based on the 802.11b standard wireless network. In the case of severe multipath effects the standard TDOA estimation methods, based on correlation of signals, received by conveniently displaced receiving stations show large errors. Thus, a new algorithm is proposed using received signals decomposition to a set of delayed replicas. This represents a linear estimation of reflected signals amplitudes. The described method leads to a better estimation of time differencies of the signals, propagating on the direct paths between the emitter and the receiving stations. The proposed TDOA system thus brings mainly a higher localisation accuracy useful in different applications due to the mentioned wireless technology at 2.4 GHz is implemented today in many electronic equipements as in notebooks, PDAs, mobile phones a.s.o. To verify the proposed system functionality the computer model of an indoor localisation system was created. Models of emitted signals and of interference, a model of a wireless multipath communication channell and models of localisation system receiving stations were built in Matlab/Simulink SW. A feasibility of the signal and interference models was tested by comparing with measured spectra of real signals and clutter. The data processor for signal decomposition to the delayed replicas and for position calculation was modeled mathematically in a pure Matlab SW. Simulation results showed a significant accuracy improvement of subscriber station position estimation by the proposed method comparing to the present localisation systems.