摘 要 ：随着室外定位技术的快速发展，人们在室外可以很方便的得到自己的位置信息，但室外的定位技术很难应用到室内中致使人们在室内不能享受室内定位服务，人们对室内定位的需求愈发强烈。本文是基于 DWM100 无线收发模块设计的室内三维高精度定位系统。本系统采用 DecaWave 公司的 DW1000 无线收发器、ST 公司的 STM32F103C8T6 单片机和 zigbee 完成测距模块硬件设计。系统选用 STM32 为主控芯片配合 DWM1000 模块来测定标签到各基站之间的距离, STM32F103C8T6 单片机使用双边双向测距算法测量出标签到各基站之间的距离，使用 zigbee 模块将数据发送到 STM32F103ZGT6 单片机上，STM32F103ZGT6 单片机接收距离信息后利用 TDOA 算法计算标签坐标。最后，STM32F103ZGT6 单片机再用 ESP8266Wi-Fi 模块来完成和手机 APP 信息交互。经测试，在外界干扰较小的环境下：量程不超过 5m 时，定位误差为±5cm；量程在 5~15m 时，定位误差为±10cm；量程在 15~30m时，定位误差为±20cm。

 

 

 

关键词： 室内定位，UWB 技术，TDOA 算法，STM32，wifi

目  录

1绪论 4

1.1背景及意义 4

1.2室内定位技术介绍 4

2超宽带（UWB）概述 7

2.1UWB 原理 7

2.2UWB 的应用 8

2.3DWM1000 模块 8

3测距方法选择及原理 9

4滤波方法 10

4.1中值滤波 11

4.2限幅滤波 11

4.3滑动平均滤波 11

5定位方法 11

5.1双曲线算法概述 11

5.2双曲线算法原理 11

6系统设计 13

6.1系统总体方案 13

6.2测距模块硬件设计 133

6.3测距模块软件设计 16

6.4APP 设计和stm32ZGT6 设计 20

7系统调试 21

7.1系统安装 21

7.2测试结果 22

结 论 24

参 考 文 献 25

致 谢 26

附录A（系统整体实物图） 27

附录B（软件设计关键代码） 29