Systém pro přesné určování polohy vysílače v komplikovaném prostředí

Ing. Marek Pola, Ph.D.

Disertační práce

The topic of the disertation thesis is a radio device for an object position determination in a complex environment like in a building interier and urban or industrial areas. Student will project the appropriate radar positioning system, prepare an analysis of position calculation methods and based on this analysis he will select a particular method. Student will evaluate and compare methods for the signal time of arrival determination and will analyze positionning errors on the model, focusing mainly on errors caused by the signal multipath. Finally student will verify selected characteristics experimentally on his own hardware.

Anotace:

Dizertační práce je věnována radarovému systému pro určování polohy vysílače v budovách a dalších prostředích s mnoha překážkami. Systém je koncipován jako časoměrný hyperbolický radarový systém vyhodnocující rozdíly časů příchodů vysílaných signálů na přenosných stanicích, rozmístěných vně sledovaného prostoru. Vysílaný signál je širokopásmový impulzní s vnitropulzní modulací OFDM. V práci je provedena analýza metod výpočtu polohy zahrnující vliv chyb, způsobených průchodem signálu zdmi. Na modelu jsou zde také analyzovány metody odhadu zpoždění signálů a odhadnuta velikost chyb v důsledku šumu, vícecestného šíření a nedokonalostí synchronizace oscilátorů. Nakonec bylo provedeno experimentální ověření hlavních charakteristik navržených metod v reálných podmínkách.

Abstract:

This dissertation thesis deals with a radar system for transmitter position localization in buildings and further areas with many obstacles. It is proposed as a hyperbolic time-measurement multilateration system evaluating time differences of arrivals (TDOA's) of transmitted signal received at several portable stations situated outside the surveilled area. As the transmitted signal a wideband OFDM modulated pulsed signal is used. In the thesis the methods of transmitter position estimation are analyzed taking into account errors due to the signal passing through walls. Also signal TDOA's computation methods are analyzed and estimation errors due to noise, multipath and synchronization imperfections are estimated using nonlinear computer model simulations. Finally selected characteristics of the proposed system were verified experimentally in real conditions.

Klíčová slova

Určování polohy uvnitř budov, TDOA, multilaterace, radar, OFDM

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 6. 2016

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 9. 2016
• Vedoucí: prof. Ing. Pavel Bezoušek, CSc.

Univerzita Pardubice

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Informační, komunikační a řídicí technologie