無線電被動定位中射頻窄帶信號時延估計研究.pdf

1、隨著無線通信系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展和人們安全意識的不斷提高，古老的無線定位技術(shù)又煥發(fā)出新的生命，同時也出現(xiàn)了許多新的研究課題，因此吸引了眾多研究者的注意。在他們共同地努力下，無線定位技術(shù)得到了極大的發(fā)展，在國民安全、行動導(dǎo)航等方面的作用也越來越重要。本文的主要研究內(nèi)容為無線電被動定位技術(shù)中的時間延遲估計(Time Delay Estimation，TDE)問題。在無線電的定位方法中，被動定位以其高隱蔽性、靈活性獲得了越來越多的關(guān)注。而被動定位中

2、的時間延遲估計方法是定位中的關(guān)鍵部分，其精度和效率直接影響著整個定位系統(tǒng)的性能，所以對其進(jìn)行深入的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。 本文系統(tǒng)地研究了已有的時間延遲估計的理論和方法，在分析其原理和優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，介紹了三種新的時延估計方法。具體內(nèi)容如下： 首先，概述了無線電被動定位的特點、意義、歷史和現(xiàn)狀，以及時間延遲估計的基本概念、定位模型和評價指標(biāo)，并簡要介紹了幾種已有的時延估計方法。 其次，根據(jù)本文的應(yīng)用背

3、景，針對無線電定位中射頻窄帶信號的時延估計問題進(jìn)行了研究。分析了射頻窄帶信號的時域以及頻域特點，并根據(jù)分析域，分門別類的分析了現(xiàn)有算法在處理射頻窄帶信號時所存在的問題及原因。 第三，本文深入研究了小波變換在時延估計問題中的應(yīng)用。根據(jù)連續(xù)小波變換的時移共變性得到其可以與大多數(shù)已有時延估計算法聯(lián)合應(yīng)用這樣一個結(jié)論，同時根據(jù)廣義相關(guān)的思想，得到一種基于離散小波變換的二次加權(quán)的廣義相關(guān)算法。 第四，本文根據(jù)射頻窄帶信號帶寬特點以

4、及傳統(tǒng)相關(guān)算法中相關(guān)函數(shù)估計式出發(fā)，利用相關(guān)運算將原信號的時延信息轉(zhuǎn)移至相關(guān)函數(shù)中，通過對相關(guān)函數(shù)的波形比較得到更為精確的時延估計結(jié)果。理論分析和仿真表明該算法抗噪聲性能優(yōu)越，并且受帶寬影響小，時延估計精度高。 第五，本文根據(jù)時延估計定位工程項目中普遍存在的獨立接收機(jī)中頻偏差問題進(jìn)行深入研究，利用窄帶信號Hilbert變換性質(zhì)，提取兩路中頻信號的包絡(luò)，依此抵消中頻處理對后續(xù)時延估計算法的影響，利用基于Kalman濾波的相位譜時延