1. 本选题研究的目的及意义
随着物联网、智能家居、智慧城市等领域的快速发展，室内定位技术作为一项关键性支撑技术，正受到越来越广泛的关注。
相较于室外环境，室内环境复杂多变，对定位精度和实时性提出了更高的要求。
本选题的研究意义在于：1.推动物联网及相关产业发展：高精度的室内定位技术是实现物联网万物互联的基础，能够为智慧城市、智能交通、智能家居等领域提供重要的位置信息支撑。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，室内定位技术发展迅速，各种技术方案层出不穷，其中超声波定位技术以其成本低、易部署等优势备受关注。
1. 国内研究现状
国内在超声波室内定位技术方面取得了一定的研究成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要研究基于超声波到达时间（TOA）的室内定位系统，具体研究内容包括：1.系统总体框架设计：研究基于超声波TOA的室内定位系统原理，确定系统架构，包括信号发送、接收、处理、定位计算等模块，并进行硬件平台选型。
2.超声波到达时间测量：研究超声波信号发送与接收机制，分析超声波在室内环境中的传播特性，研究基于相关函数、阈值检测等方法的时延估计方法，并研究噪声抑制和抗干扰措施，提高TOA估计精度。
3.定位算法研究：研究基于三边定位算法的室内定位方法，推导定位解算公式，并研究基于最小二乘法、卡尔曼滤波等方法的定位优化算法，提高定位精度和稳定性，分析定位误差来源，提出相应的误差补偿方法。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法，逐步推进研究工作。
1.理论分析：深入研究基于超声波TOA的室内定位系统原理、超声波信号传播特性、定位算法等，为系统设计和算法优化提供理论指导。
2.仿真建模：利用MATLAB等仿真软件，建立室内环境模型和系统仿真模型，对超声波信号传播、TOA估计、定位算法等进行仿真分析，验证算法有效性，优化系统参数。
5. 研究的创新点
本研究将在以下几个方面进行创新：1.基于多传感器融合的TOA估计方法：针对单一传感器TOA估计精度受限的问题，研究基于多个超声波传感器的信息融合方法，提高TOA估计精度和可靠性。
2.基于机器学习的定位算法优化：针对传统定位算法精度受环境因素影响较大的问题，研究基于机器学习的定位算法优化方法，例如利用神经网络学习室内环境特征，提高定位精度和适应性。
3.低功耗系统设计：研究低功耗超声波传感器、低功耗信号处理电路等技术，降低系统功耗，延长系统使用寿命。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 万科，李战明，王兴. 基于改进Chan算法的UWB室内定位技术[J]. 电子测量技术,2022,45(18):111-116.
[2] 周航慈，刘浩，李阳，等. 基于改进TOA的UWB室内定位算法[J]. 传感技术学报,2021,34(10):1448-1455.
[3] 梁栋，郭强. 基于TOA的煤矿井下人员定位系统[J]. 工矿自动化,2020,46(01):57-62.
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