基于信号传播时延估计的精确定位算法与误差消除技术研究的开题报告.docx

基于信号传播时延估计的精确定位算法与误差消除技术研究的开题报告
一、选题背景
目前，定位技术在生活和工作中得到了广泛的应用，如无人驾驶车辆、物联网、智能家居、智慧城市等。随着5G、物联网、云计算等技术的不断发展和普及，室内外定位难题已逐步得到增强。但是由于多种复杂原因，如信号传输时延、室内建筑物形状、人体行为等，精度不稳定、面临很多挑战。因此，研究精确定位算法以及误差消除技术对于提高定位准确性至关重要。
二、研究目的和意义
为了提高室内外定位的精度、可靠性，我们需要在信号传播时延基础上进一步研究室内外精确定位算法和误差消除技术。本研究的目的是：
1.研究信号传播时延的特点及其影响因素，分析信号传播时延对室内外定位精度的影响。
2.基于信号传播时延的特点研究一种精确定位算法，提高室内外定位的精度，并测评推广其应用方法。
3.研究误差消除技术，针对不同误差来源采用不同的校正方法以提高定位的准确性。
三、研究内容和技术路线
1.信号传播时延的特点和影响因素
根据信号传播模型，分析了信号传播时延在室内外定位中的特点和影响因素，最终找出可用的室内外定位技术，为后续定位算法和误差消除技术的研究打好基础。
2.基于信号传播时延的室内外精确定位算法
本文提出了一种基于信号传播时延的室内外精确定位算法，通过计算信号传输时间和时间差，利用多光线三角定位法、圆/椭圆匹配算法等来获取位置结果。并针对室内外多种情况进行实验验证。
3.误差消除技术研究
本文主要研究针对传输时延、信号抖动和多径等误差的消除方法，如滤波技术、多径校正技术等。本文将分别详细论述针对这些误差源所采用的消除技术，并对其进行相应的实验验证。
技术路线：
1)资料搜集
对相应的国内外文献、专利进行资料搜集，对目前主要室内外定位技术进行了分类总结，并对常用的误差补偿方法和过滤技术进行了系统梳理整理。
2)算法研究
本文提出基于信号传播时延的室内外精确定位算法，分别从理论和实际测试数据角度进行进行验证并进行数据测试和结果分析。
3)误差消除技术研究
根据不同的误差源采取不同的误差消除技术，其针对性较强，通过综合分析误差来源并找到相应的解决方案，结果更为准确和可靠。通过实验验证误差补偿效果。
四、预期的研究结果
1.通过研究信号传播时延对定位精度的影响，深入理解人饱含物质与传播媒介的相互作用关系，探索新的定位优化策略，能更好的指导现有的定位技术更优化实现。
2.提出一种基于信号传播时延的精确定位算法模型，解决传输时间和时间差计算等问题，并通过测试评估证明其有效性。
3.提出了采用不同的校正技术来消除各种误差源的方法和策略，通过实验验证其有效性和准确性。
五、可能遇到的问题及解决方案
1.实验数据的有效性：采集数据是否准确，避免实验数据产生偏差。将测试数据多次进行统计和平均处理，并加入其他数据来源的比较来增加实验数据的准确性和有效性。
2.不同定位场景下的适用性问题：多样化的室内外环境会对定位产生不同影响，可能会出现适应性不足问题。在研究过程中，将讨论适用性范围和局限性，并在实验中进行不同场景测试和验证。
3.算法效率问题：室内外定位算法受限于硬件条件，处理大量数据的效率问题需要考虑，如何在保证算法准确性的前提下提高算法效率。可优化算法，采用一定的筛选和内部处理技术来加快数据处理速度。
六、研究进度安排
1.第一期：2021/07—2021/10
完成已知现有定位技术的分类和总结；收集和分析信号传播时延的特点和影响因素；并初步提出基于信号传播时延的精确定位算法模型。
2.第二期：2021/11—2022/02
在完成第一期研究的基础上，进一步完善和优化算法模型；进行实验数据的筛选和处理，并对定位结果数据进行评估和测试。
3.第三期：2022/03—2022/06
验证并比对实验结果；针对误差补偿方法进行研究并设计误差消除技术模型；总结和分析研究结果，并提出对未来研究工作的展望。