基于2.4GHz与5GHz信号的WiFi指纹定位算法研究

为了减小2.4 GHz信号强度波动对无线定位的影响,在保证定位范围的前提下提高定位精度,通过分析2.4 GHz和5 GHz信号的传播特点,构建了基于2.4 GHz与5 GHz信号的Wi Fi指纹定位算法,该算法以加权平均的方式同时考虑2.4GHz与5 GHz信号。以深圳大学土木工程学院院馆作为实验场景,对算法进行了验证。实验结果表明,将2.4 GHz与5 GHz信号强度的方差倒数作为两者的稳定性系数是有效的;本定位算法比传统算法在定位精度和稳定性两个方面都有提高。     

基于空间分集和轨迹连续的实时Fingerprint定位算法

在室外复杂环境下,接收信号强度的浮动是制约Fingerprint定位精度的一个主要问题。传统的方法利用时间分集和平均滤波器来减小信号的浮动,这增加了定位的延迟,无法满足室外实时定位的需求。为了解决信号浮动和定位延迟问题,在分析接收信号强度空间相关性的基础上,提出了一种实时的Fingerprint定位算法,利用空间分集减小信号的浮动和定位延迟,同时根据运动物体轨迹的连续性提高定位精度。室外环境下的实验结果表明了所提算法能显著提高Fingerprint定位系统的性能。     

基于空域的网格匹配定位算法

提出一种基于空域的网格特征匹配定位算法,利用信号衰减模型,将信号空间的匹配计算变换为距离空间的匹配计算,并计算相似度,选出最邻近的目标网格,最后通过加权计算进行精确求解.该方法有效降低非线性空间匹配带来的位置相似度误差,利用网格匹配算法的思想,进一步降低了定位误差,提高了定位精度,与基于信号强度的K近邻算法和基于信号强度的网格匹配算法相比,所提出的基于空域网格匹配算法降低了定位误差,定位精度提升近10%,满足了目前室内高精度定位需求.     

一种改进的加权质心定位算法

针对无线传感器网络质心定位算法精度不高的问题,提出了一种利用信号强度比值的加权质心定位算法(RR-WCL).系统中的信标节点周期性地发送自身信息,未知节点在收到信标节点的信息之后只记录同一个信标节点的信号强度均值,在收到超过阈值的信标信息后,建立信标节点集合、信号强度集合和信标节点位置集合,最后将未知节点接收到的信标节点信号强度的比值作为加权因子进行定位.仿真和真实系统实验结果表明,RR-WCL算法在不同环境下表现稳定,随着信标节点数目的增加,与质心算法相比,其定位精度可提高6.4%～37.25%,与加权质心算法相比,其定位精度可提高5.12%～11.23%.     

2.4GHz网络信道估计与识别

在2.4GHz网络中,由于wifi、zigbee和bluetooth这3种系统工作在同一频段,致使它们通信时会出现干扰.为区分出不同系统的信号,基于盲源分离理论,介绍了线性主成分方法(PCA)、递推最小二乘算法(RLS)和2.4GHz系统,推导了RLS型算法和信号识别公式,采用Matlab仿真,结合以前改进的RSL算法和信号识别方法,提出一种改进的RLS算法.经过分析,证明该改进的算法可以从混迭信号中有效地分离出各源信号,特别是使这3个系统的不同信号分离,确定每个信号的所属系统及所占信道.     

基于RSSI的改进四边测距机器人定位算法

基于接收信号指示强度的测距特性和三边测距定位原理,提出了应用于机器人定位的改进四边测距定位算法,引入加权质心定位算法的思想,通过距离因子控制各个锚节点对定位精度的影响,并将锚节点之间的距离和信号强度作为修正RSSI的参考值。仿真结果表明,该算法不仅可靠性高,有效避免了信息淹没现象,而且在不增加通信成本的基础上提高了机器人的定位精度。     

RSSI室内测距技术的误差控制研究

文章从现有RSSI测距换算公式出发,评述各类信号传播理论模型的基本原理和适用范围.以TI CC2530为核心构建实验节点,实地测量室内环境中2.4 GHz射频信号强度值,分析接收信号强度与节点间距之间的关系,运用5类常用的曲线拟合模型对实测数据进行参数估计,并逐一进行拟合优度检验和对比分析.验证实验结果表明,单高斯拟合模型对室内RSSI测距具有较高拟合精度和适用性.     

采用四象限探测器的智能跟踪定位算法

为了提高跟踪定位系统的跟踪精度与响应速度,提出了一种增益可调的快速跟踪定位(GAFT)算法,以实现对目标的快速定位及在信号较弱时的精确定位,该算法首先根据目标在四象限探测器上光斑成像的大小、位置与输出信号间的关系,确定光斑在探测器上的线性变化区间,并在此区间上得到光斑移动与信号变化的对应关系,再实时采集光斑在4个象限上的信号之和,作为目标光斑信号强度,然后计算光斑信号强度的变化率,采用自适应学习的方法得到信号强度的变化趋势,根据该趋势对信号增益进行动态调整,从而提高信号的分辨率和跟踪精度.实验数据表明,GAFT算法在线性工作区间中通过改变光斑半径及调整光斑的信号强度等措施,可以将跟踪精度提高到0.049 7mm.     

基于交替迭代的压缩感知多目标定位算法

针对目前的多目标定位算法在定位精度等方面的不足,将交替迭代应用于压缩感知多目标定位方法。该方法首先利用压缩感知理论将传感器感知到的目标信号强度矩阵表示为测量矩阵与稀疏向量的乘积,将多目标定位问题转换为对稀疏信号的重构问题;然后运行传统压缩感知定位算法得到目标的粗略位置估计;最后通过交替迭代对定位结果不准确的目标进行精确定位。交替迭代过程中,采用菱形搜索寻找目标的精确位置。仿真结果表明:与传统的基于压缩感知的定位算法相比,该算法提高了不在网格中心的目标定位精度,改善了多目标间相互影响对定位干扰大的问题,具有较高的多目标定位精度。最后,以重庆某电力公司的室内运维巡检区域作为实验场所,将该方法应用于实际的巡检定位,取得了较好的室内定位结果。     

基于RSSI极大似然估计定位算法的改进与实现

针对基于RSSI(接收信号强度指示)的极大似然估计算法会出现消去二次项时坐标信息丢失,定位误差较大的问题,提出了一种改进的基于RSSI极大似然估计的定位算法.该算法先用卡尔曼滤波算法对采集到的RSSI进行数据处理,然后利用在极大似然估计算法中使用基于泰勒级数展开的最小二乘法对未知节点求解定位.仿真实验结果表明,该算法改善了原算法定位的稳定性,有效减小了定位误差,提高了定位精度.     

94GHz二次谐波渐变复合腔回旋管研究

对94 GHz二次谐波渐变复合腔回旋管进行了系统的理论与实验研究,所研制的回旋管采用渐变结构复合开放式互作用腔、双阳极磁控注入电子枪及内置TE03-TE02-TE01模式转换器,并兼作回旋管收集极作用.设计、研制与测试了94 GHz二次谐波渐变复合腔回旋管,在注电压51 kV和注电流11.8 A下得到156 kW的脉冲输出功率,工作频率94 GHz,工作模式对TE02-TE03,平均输出功率3.05 kW,效率26%.     

60GHz射频芯片——无线通信学术和产业界研究的新热点

微波单片集成电路(MMIC)是无线通讯领域的核心技术,也是国际芯片设计领域中,公认的最难设计的集成电路品种.随着多媒体以及宽带无线通信应用的发展,近年世界各国相继开放60GHz频率附近大于5GHz频宽免许可频带,作为无线通信领域的核心技术,60GHz的射频芯片依靠其体积小,可靠性高,以及具有极高带宽的特点,也成为无线通信学术界和产业界研究新热点之一.本文简述了60GHz无线通信的优势和应用范围,介绍了60GHz射频芯片的国际研究动向和趋势.     

3.5GHz固定无线接入系统

文章介绍了3．5GHz固定无线接入系统的构成、主要特性、网络设计和应用情况。     

一种应用于60GHz毫米波无线传输系统的数模混合ADC设计

以60 GHz毫米波高速无线传输系统为背景,对无线信号历经的频率选择性衰落信道进行了深入分析,并对接收机结构进行研究。提出一种利用数模信号混合处理的低复杂度ADC结构。该结构利用数模混合均衡器来降低频率选择性衰落信道中接收机ADC的精度要求。通过引入一个高精度、高采样率的DAC为代价,在不改变接收机性能的情况下将ADC的采样精度降低2个比特。该ADC均衡器在误码率、收敛速度等性能上相比同精度的全数字均衡器有很大提高。进一步,对该结构进行优化。通过把补偿信号的高比特位的值转换到模拟域,将引入的DAC精度降低到2～3个比特,从而进一步降低了该结构的设计复杂度和功耗。     

星阳甲醇107GHz脉泽的激发

It is recognized that the interstellar methanol 107 GHz and OH 4 765 GHz masers toward Class Ⅱ sources are associated with each other and coexist toward ultracompact HⅡ regions. A new excitation mechanism is suggested. It can explain the formation of methanol 107 GHz masers. And it is argued that this mechanism is associated with astronomical conditions.     

基于扇区差值的60GHz毫米波的空间复用方法研究

对60 GHz无线个域网中空间复用技术进行了研究。提出了一种基于扇区差值的空间复用的新方法。利用PCP/AP收集到的STA用于在服务期中使用的扇区ID信息,建立波束形成信息表。PCP/AP通过查找已分配服务期与候选服务期的链路STA及其对应在链路中使用的扇区ID信息,计算出两个服务期中链路STA的最小扇区差值。根据最小扇区差值来判断所选SP中的链路是否能够进行空间复用;进而实现根据最小扇区差值找出与当前候选服务期进行最佳空间复用的已分配服务期。仿真表明,基于扇区差值的空间复用方法能够获得更高的空间复用增益。     

基于字典学习的77GHz雷达人体动作识别

基于视觉的人体动作识别方法对光线和视距环境较高,并且存在侵犯隐私的问题,在应用中有局限性。为了解决这个问题,提出一种基于毫米波雷达和字典学习的人体动作识别方法。首先对人体动作的雷达回波信号进行时频分析得到时频图,再使用两种特征提取方法对时频图进行降维描述,将两种降维后的数据融合,通过LC-KSVD字典学习算法同时学习多特征字典和一个线性分类器,最后根据稀疏系数和线性分类器来识别动作。在此基础上,设计77 GHz毫米波雷达动作识别实验系统,结果表明:算法在10种人体动作数据集上达到了97.7%的识别准确率,可见所提方法实现了对人体动作的准确识别。     

电子不停车收费技术综述

电子不停车收费(ETC)是智能交通系统(ITS)的重要组成部分,5.8 GHz已成为国际ETC系统的主流频段.我国2007年颁布的国家标准也规定了中国ETC系统使用5.8 GHz通信频段.从我国ETC技术标准出发,阐述了5.8 GHz ETC系统构成和实现原理,综述并分析了5.8 GHz ETC系统的关键技术,指出了5.8 GHz ETC技术今后的研究方向和发展趋势.     

室外2.4GHz背腔式缝隙天线的设计

为了解决单极子天线不适合室外使用的问题,设计了一种适合无线终端使用的2.4GHz背腔式缝隙天线.借助数值模型结合具体设计,计算出了背腔深度的理论值,创新性的使用波导内电波传播模型分析了天线背腔深度对天线辐射的影响;利用基于有限元法的HFSS对影响天线性能的缝隙长度、背腔深度和馈电位置等参数进行了参数扫描,确定了天线的设计参数;根据仿真结果做出了实物,并进行了测试,实测与仿真结果吻合.实测结果表明:该天线在频段2.35~2.53GHz内,S11系数小于-10dB.相比普通单极子天线,设计的背腔式缝隙天线阻抗匹配性能更好,更适宜于室外环境.     

12GHz频段波导传输型FET放大器

本文叙述了应用ＧａＡｓ ＭＥＳ ＦＥＴ直接安装在矩形波导管内，实现波导型二端口场效应晶体管放大的结构；同时，介绍利用Ｓｍｉｔｈ园图进行匹配设计的工程近似法；以及从工程的观点导出噪声系数的转换公式．并把这些结果用于研制１２ＧＨｚ频段ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ低噪声波导传输型放大器。当应用国产ＷＣ—６０型砷化镓场效应晶体管（该管用在５０欧微带放大系统时，测得功率增益为９ｄＢ；噪声系数为２．６ｄＢ）制成一级功率增益ＧＰ≥１０ｄＢ；噪声系数ＮＦ≥２ｄＢ的波导传输型前置放大器，