Indoor positioning system using ultrasound combined with multilateration

DSpace Repository

Indoor positioning system using ultrasound combined with multilateration

Details

Files for download
Icon
Overview of item record
Publication Bachelor thesis
Title Indoor positioning system using ultrasound combined with multilateration
Author Eiselt, Jonas ; Mahmoud, Danial
Date 2018
English abstract
During the past decade, indoor positioning has gained more popularity and has become a focus of research and development as it provides practical possibilities to track and navigate objects and people in indoor environments. There is no overall solution for indoor positioning based on a single technology like the solution for outdoor positioning with its satellite-based global positioning system. Many indoor positioning technologies today face many challenges such as low positioning accuracy, expensive and large hardware. This thesis describes how a simple and cost-effective solution, that addresses the problem of accuracy and space cost with regards to hardware being used, was developed through an iterative research methodology. Our solution is an ultrasound-based passive receiver-transmitter system that combines multilateration as a positioning technique and time difference of arrival (TDOA) as a measuring principle. This combination is used to calculate a 3D position within a 4x2x2 m test area with an overall accuracy of 16 cm within a 95% confidence interval. We registered accurate TDOA values with a comparator circuit that acts as an amplitude trigger. This approach was much more simple than that of other related works which used sampling to process incoming signals from the transmitters.
Swedish abstract
Under det senaste decenniet har inomhuspositionering fått en ökad popularitet och stått i fokus för forskning och utveckling, eftersom det ger praktiska möjligheter till att spåra och navigera objekt och människor i inomhusmiljöer. Det finns ingen global lösning för inomhuspositionering baserat på en enstaka teknologi såsom det gör för utomhuspositionering med sin satellitbaserade globala positioneringssystem. Många inomhusteknologier står inför många utmaningar såsom låg positioneringsnoggrannhet samt dyr och stor hårdvara. Den här uppsatsen beskriver hur en simpel och kostnadseffektiv lösning, som addresserar problemen med noggrannheten och hårdvarukostnaden, genom en iterativ forskningsmetod, utvecklades. Vår lösning är ett ultraljudsbaserat passivt sändare-mottagare system som kombinerar multilateration som positioneringsteknik och tidsskillnad av ankomst (TDOA) som mätprincip för att beräkna en 3D-position inuti en 4x2x2 m testyta med en övergripande noggrannhet på 16 cm inom ett 95% konfidensintervall. Vi registrerade noggranna TDOA-värden med en komparatorkrets som fungerade som en amplitud-trigger. Det här tillvägagångssättet var mycket enklare än vad andra relaterade arbeten använde sig av, vilket var sampling för att bearbeta inkommande signaler från sändarna.
Publisher Malmö universitet/Teknik och samhälle
Language eng (iso)
Subject indoor positioning
ultrasound
multilateration
time difference of arrival
TDOA
time division multiple access
TDMA
comparator
Handle http://hdl.handle.net/2043/26305 Permalink to this page
Facebook

This item appears in the following Collection(s)

Details

Search


Browse

My Account

Statistics