● 摘要
该设计来源于公司项目需求，公司计划构建一套完整的智能化的办公系统，硬件部分主要就是室内定位系统。
本文章主要是探索了以超宽带通信科技为基础的用于室内物体或人员进行定位的系统，该系统是一种精度非常高的室内定位系统，其对位置估算的精度在1米以内。这种高精度的室内定位系统，应用非常广泛，可以用于办公室内人员或重要物品的跟踪定位，也可以用于监狱、展厅、矿井等环境的定位。本文对现有的各种定位技术的进行了分析和比对，以项目对定位精度和室内的环境要求为准则，总结发现红外定位技术不适用于室内复杂的定位环境；以超声波技术为基础的定位系统成本较高而且也不适用于复杂的室内环境；以射频技术或其他常见的无线技术为基础的定位系统的精度达不到本次的设计要求；所以最终决定采用以超宽带通信科技为基础的定位技术来完成本次设计的方案。确立了定位方法之后又对各种定位算法进行比对分析，发现接收信号强度的定位算法虽然简单，但是其定位精度不高；测量信号到达角度的方法要依托于智能天线，其成本太高；测量信号到达接收台所用时间的定位算法需要标签与接收台之间也实现时间的精准同步，不利于实现；所以最终决定采用通过信号到达不同接收台之间的时间之差来估算位置的方法作为本系统的定位算法。
定位方法与定位算法确立之后，通过对一般定位系统的研究和分析，最终确立了本系统的整体设计方案。本系统主要由主机、传感器和标签构成，其中标签和传感器是此论文设计和研究的主要内容，本系统实现起来相对容易。本次设计使用的关键技术有：首先是超宽带信号的生成，使用的是通过FPGA的时钟管理模块来生成纳秒级超宽带脉冲；其次是超宽带脉冲的锁定技术，运用的是FPGA产生等效时钟进行脉冲锁定，完成基带处理，对脉冲到达时间进行提取。
论文最后通过仿真和测试的方式，对所设计的各个模块进行了仿真和验证。仿真验证结果表明：本次设计达到了设计要求，是一个位置估算精度高、设计相对简单的系统。