蓝牙室内定位技术：DOA估计与高精度系统

"室内蓝牙高精度定位若干关键技术研究" 这篇论文深入探讨了室内蓝牙高精度定位系统的实现，涉及了一系列关键技术和理论。首先，它引入了空间谱估计理论，这是一种用于处理多个信号源的方法，能够从多个接收器获取的数据中分离并定位信号源。空间谱估计在无线通信和信号处理领域具有广泛应用，特别是在多径传播环境中，能够帮助消除干扰和提高信号检测能力。 接下来，论文详细研究了DOA（Direction Of Arrival，波达方向）估计算法，这是确定信号来源方向的重要技术。DOA估计在室内定位中起到关键作用，因为它能够帮助识别信号来自哪个方向。论文提到了两种常见的DOA估计算法：MUSIC（Multiple Signal Classification）和ESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）。MUSIC算法以其优良的分辨率和鲁棒性而闻名，而ESPRIT则以较低的计算复杂度为优势。这两种算法都在MATLAB环境下进行了仿真，以验证其性能。 此外，论文特别关注了均匀圆形阵列天线在二维DOA估计中的应用。均匀圆形阵列天线因其结构紧凑、性能优异而被广泛采用。论文探讨了波束空间转换技术，以及针对这种阵列的UCA-RB-MUSIC、UCA-ROOT-MUSIC和UCA-ESPRIT算法。这些算法都是在均匀圆形阵列的基础上发展起来的，旨在提高DOA估计的精度。通过仿真和对比分析，作者揭示了各种算法的优缺点，为实际系统设计提供了参考。 最终，论文提出了一个基于蓝牙低功耗（BLE4.0）的室内高精度定位系统设计方案。该系统利用均匀圆形阵列天线接收蓝牙信号，结合DOA估计方法来确定目标的相对方向。为应对室内环境中的多径传播问题，论文提出了功率追踪算法，这有助于改进DOA估计。同时，通过引入约束信息和中央基准天线阵元，系统能够进一步提高定位精度，达到更高的定位效果。 这篇由上海交通大学电子信息与电气工程学院仲惟姣同学撰写的工程硕士论文，由肖高标教授和朱彤副研究员指导，详细阐述了室内蓝牙定位的关键技术，对于理解蓝牙定位系统的设计和优化具有重要的理论与实践价值。