Дослідження параметрів та особливостей реалізації технології оцінки відстані у системах ближнього радіозв'язку Bluetooth
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Мета роботи: дослідити та проаналізувати методи визначення відстані між пристроями на основі Bluetooth Low Energy (BLE), зокрема Channel Sounding (CS) у поєднанні з Phase-Based Ranging (PBR) та Round-Trip Time (RTT), шляхом математичного моделювання похибок у вимірюваннях.
Предмет дослідження: моделювання систем бездротового зв’язку з оцінкою точності BLE Channel Sounding у різних фізичних режимах (LE1M і LE2M) в умовах шуму.
У першому розділі розглянуто основи модуляції сигналів – амплітудної, частотної та фазової – як фундаментального інструменту передачі інформації в радіотехнічних системах.
Другий розділ присвячений технологіям бездротового зв’язку, зокрема Wi-Fi та Bluetooth. Детально проаналізовано архітектуру Bluetooth LE, з акцентом на механізм Channel Sounding та методи оцінки відстані – PBR і RTT.
У третьому розділі досліджено методи забезпечення надійності зв’язку, включаючи контроль помилок (HEC, CRC), усунення постійної складової, кодування з виправленням помилок (FEC) та використання ARQ.
Практична частина містить моделювання фазового методу (PBR) і RTT-методу в середовищі з шумами (AWGN), а також порівняння їх точності.
Показано, що режим LE2M забезпечує суттєво меншу середньоквадратичну помилку (MSE), ніж LE1M, за будь-яких рівнів Eb/No. Для Eb/No = 0 дБ точність LE2M перевищує LE1M у понад 12 разів, а при збільшенні Eb/No до 22 дБ похибка зменшується у 150–200 разів. Крім того, проведено короткий аналіз аналогічних методів на базі Wi-Fi, що показав вищу теоретичну точність, але нижчу енергоефективність порівняно з BLE.
Ключові результати: підтверджено ефективність BLE Channel Sounding для оцінки відстані, особливо з використанням фазового методу на профілі LE2M, що дозволяє досягти похибки менше 0.1 м² при високих Eb/No.
Опис
Ключові слова
Bluetooth, фазовий метод, позиціонування
Бібліографічний опис
Гіріч, С. О. Дослідження параметрів та особливостей реалізації технології оцінки відстані у системах ближнього радіозв'язку Bluetooth : дипломна робота … бакалавра : 153 Мікро- та наносистемна техніка / Гіріч Софія Олександрівна. – Київ, 2025. – 58 с.