TC-OFDM室內(nèi)定位接收機(jī)的弱信號捕獲算法研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間：2020-12-11 04:31
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,位置服務(wù)（LBS,Location Based Service）已融入人們的日常生活中。GNSS（Global Navigation Satellite System）信號能夠為人們提供室外位置服務(wù),但難以實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的定位功能。本文研究的 TC-OFDM（Time&Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系統(tǒng)是基于無線廣播的定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)廣域米級高精度室內(nèi)外位置服務(wù)。TC-OFDM系統(tǒng)使用室外基站播發(fā)定位信號,同時使用室內(nèi)信號增補(bǔ)器增加室內(nèi)定位信號強(qiáng)度和覆蓋范圍。但在某些特殊場景（如火災(zāi)）下,室內(nèi)信號增補(bǔ)器將不可用。因此,本文提出了室內(nèi)信號增補(bǔ)器不可用和可用兩種情況下的捕獲方法,分別對應(yīng)第一類和第二類定位接收機(jī)。在室內(nèi)增補(bǔ)器不可用時,解決定位接收機(jī)難以捕獲微弱信號的問題;在室內(nèi)增補(bǔ)可用時,針對信號捕獲算法存在寄存器資源消耗大的不足進(jìn)行改善。具體研究內(nèi)容和成果如下:1、針對第一類接收機(jī)對微弱信號捕獲能力不夠的問題,提出了一種基于噪聲功率補(bǔ)償?shù)牟罘窒喔衫鄯e的捕獲算法。該算法從差分...
【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：67 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＴＣ－ＯＦＤＭ定位系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖??（１?）無線移動廣播衛(wèi)星和全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)??全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)包含ＧＰＳ和北斗定位系統(tǒng)，主要的作用是為ＴＣ－ＯＦＤＭ??
定位導(dǎo)航信號和數(shù)據(jù)通信信號有機(jī)融合到一起，以最低成本實現(xiàn)定位信號的全覆??蓋。另外，為了不影響通信信號的正常工作，定位信號功率低于通信信號功率??２０ｄＢ，其結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。??如圖所示，在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中，為了滿足同步等技術(shù)的需要，信號的??播發(fā)是按照組幀的形式實現(xiàn)。每一幀中由大小相同的時隙組成，為了信號的同步??技術(shù)和提高頻率資源的需要，ＴＣ－ＯＦＤＭ系統(tǒng)中信號播發(fā)的時隙寬度也采用２５ｍｓ??的寬度。另外，通過文獻(xiàn)［１９］研究，ＴＣ－ＯＦＤＭ信號中，每個時隙疊加１０段完整??的長度為１０２３０的Ｗｅｉｌ碼，可以在不破壞２５ｍｓ時隙的同時滿足ＴＣ－?ＯＦＤＭ系??統(tǒng)的定位碼速率的需要［１９］。??１幀??＾４?？??＿＿．?．．?，?．．?；￣￣??時隙０?時隙１?時隙２?．．．?時隙＾?????????＾???????１時隙?＇？￣??＾?（２５?ｍｓ）??￣￣￣－￣￣￣＾??——…――—．—?—?—ＯＦ—ＤＭ?通?ｉｇ—蘇??—?—?＂．．．．．．—??—ｍ?Ｉ?ｗｅ＇ｒｒ＾?—．；：７．１百．．—?——?—ｗ＇ｅＴｉｉｒ一．．．．．．．．．．．．??，，（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）?ｊ?．（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）?＇?＇?＇?（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）??圖２－２?ＴＣ－ＯＦＤＭ信號體制示意圖??和一般的ＣＤＭＡ通信系統(tǒng)設(shè)計原理相同
北京郵電大學(xué)工程碩士學(xué)位論文ＦＤＭ擴(kuò)頻碼相關(guān)原理??Ｄ碼具備良好的自相關(guān)和互相關(guān)性能，在早期的ＧＰＳ系統(tǒng)中得。但是其生成的擴(kuò)頻碼周期固定為２的ｎ次方－１，其中ｎ為移位以對于ＴＣ－ＯＦＤＭ系統(tǒng)中１０２３０長度的擴(kuò)頻碼的要求，最接近的８１９１和１６３８３，與１０２３０長度相差甚遠(yuǎn)。如果將ＧＯＬＤ碼進(jìn)行壞其相關(guān)特性。經(jīng)過前期的方案論證，碼長為１０２３０的ｗｅＵ碼ＴＣ－ＯＦＤＭ信號體制。其擴(kuò)頻增益及自相關(guān)值與互相關(guān)值比值重要的是其碼長不同于其他偽碼，其碼長是個非質(zhì)數(shù)，這可以采樣率來確保每個時隙內(nèi)的偽碼個數(shù)為整數(shù)。另外，考慮到移動碼的影響，可對ｗｅｉｌ碼１０２３０進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算得如下結(jié)果：??１８０???［?－?■?．?■?－?－?—１??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于平均相關(guān)和差分相干累積的微弱GPSC/A碼信號精密捕獲算法[J]. 李新山,郭偉. 通信學(xué)報. 2015(05)
[2]Multipath effects on vector tracking algorithm for GNSS signal[J]. LUO Yu,WANG YongQing,WU SiLiang,WANG Pai. Science China(Information Sciences). 2014(10)
[3]GNSS車載終端計量檢定在醫(yī)療急救車的應(yīng)用分析[J]. 李杰. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2014(01)
[4]基于圓周移位的GPS軟件接收機(jī)捕獲算法研究[J]. 張彪,馬紅皎. 時間頻率學(xué)報. 2013(02)
[5]GPS L1C信號Weil碼相關(guān)性能分析[J]. 何成龍,王垚. 無線電通信技術(shù). 2013(01)
[6]新的全球定位系統(tǒng)弱信號高靈敏捕獲算法[J]. 陳景霞,李建文. 計算機(jī)應(yīng)用. 2012(11)
[7]電子地圖在GPS導(dǎo)航中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J]. 王俊超,嚴(yán)薇,王惠,紀(jì)山,吳剛. 測繪與空間地理信息. 2012(07)
[8]GPS信號快速捕獲技術(shù)研究及仿真[J]. 于雪暉,徐京,柳濤. 電子設(shè)計工程. 2012(08)
[9]不同相干積分方法對GPS弱信號捕獲的影響[J]. 張文,饒谷音,韓松來,袁保倫. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(01)
[10]高動態(tài)及微弱信號環(huán)境下GPS信號捕獲方法[J]. 胡瓊,茅旭初. 計算機(jī)仿真. 2011(11)
博士論文
[1]超寬帶無線通信及其定位技術(shù)研究[D]. 王秀貞.華東師范大學(xué) 2010
碩士論文
[1]“北斗二代”B1頻段弱信號捕獲技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 璩瑩瑩.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]弱信號GPS接收機(jī)的捕獲算法研究[D]. 梁林方.電子科技大學(xué) 2011
本文編號：2909911
【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：67 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＴＣ－ＯＦＤＭ定位系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖??（１?）無線移動廣播衛(wèi)星和全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)??全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)包含ＧＰＳ和北斗定位系統(tǒng)，主要的作用是為ＴＣ－ＯＦＤＭ??
定位導(dǎo)航信號和數(shù)據(jù)通信信號有機(jī)融合到一起，以最低成本實現(xiàn)定位信號的全覆??蓋。另外，為了不影響通信信號的正常工作，定位信號功率低于通信信號功率??２０ｄＢ，其結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。??如圖所示，在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中，為了滿足同步等技術(shù)的需要，信號的??播發(fā)是按照組幀的形式實現(xiàn)。每一幀中由大小相同的時隙組成，為了信號的同步??技術(shù)和提高頻率資源的需要，ＴＣ－ＯＦＤＭ系統(tǒng)中信號播發(fā)的時隙寬度也采用２５ｍｓ??的寬度。另外，通過文獻(xiàn)［１９］研究，ＴＣ－ＯＦＤＭ信號中，每個時隙疊加１０段完整??的長度為１０２３０的Ｗｅｉｌ碼，可以在不破壞２５ｍｓ時隙的同時滿足ＴＣ－?ＯＦＤＭ系??統(tǒng)的定位碼速率的需要［１９］。??１幀??＾４?？??＿＿．?．．?，?．．?；￣￣??時隙０?時隙１?時隙２?．．．?時隙＾?????????＾???????１時隙?＇？￣??＾?（２５?ｍｓ）??￣￣￣－￣￣￣＾??——…――—．—?—?—ＯＦ—ＤＭ?通?ｉｇ—蘇??—?—?＂．．．．．．—??—ｍ?Ｉ?ｗｅ＇ｒｒ＾?—．；：７．１百．．—?——?—ｗ＇ｅＴｉｉｒ一．．．．．．．．．．．．??，，（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）?ｊ?．（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）?＇?＇?＇?（低于ＯＦＤＭ?２０ｄＢ）??圖２－２?ＴＣ－ＯＦＤＭ信號體制示意圖??和一般的ＣＤＭＡ通信系統(tǒng)設(shè)計原理相同
北京郵電大學(xué)工程碩士學(xué)位論文ＦＤＭ擴(kuò)頻碼相關(guān)原理??Ｄ碼具備良好的自相關(guān)和互相關(guān)性能，在早期的ＧＰＳ系統(tǒng)中得。但是其生成的擴(kuò)頻碼周期固定為２的ｎ次方－１，其中ｎ為移位以對于ＴＣ－ＯＦＤＭ系統(tǒng)中１０２３０長度的擴(kuò)頻碼的要求，最接近的８１９１和１６３８３，與１０２３０長度相差甚遠(yuǎn)。如果將ＧＯＬＤ碼進(jìn)行壞其相關(guān)特性。經(jīng)過前期的方案論證，碼長為１０２３０的ｗｅＵ碼ＴＣ－ＯＦＤＭ信號體制。其擴(kuò)頻增益及自相關(guān)值與互相關(guān)值比值重要的是其碼長不同于其他偽碼，其碼長是個非質(zhì)數(shù)，這可以采樣率來確保每個時隙內(nèi)的偽碼個數(shù)為整數(shù)。另外，考慮到移動碼的影響，可對ｗｅｉｌ碼１０２３０進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算得如下結(jié)果：??１８０???［?－?■?．?■?－?－?—１??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于平均相關(guān)和差分相干累積的微弱GPSC/A碼信號精密捕獲算法[J]. 李新山,郭偉. 通信學(xué)報. 2015(05)
[2]Multipath effects on vector tracking algorithm for GNSS signal[J]. LUO Yu,WANG YongQing,WU SiLiang,WANG Pai. Science China(Information Sciences). 2014(10)
[3]GNSS車載終端計量檢定在醫(yī)療急救車的應(yīng)用分析[J]. 李杰. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2014(01)
[4]基于圓周移位的GPS軟件接收機(jī)捕獲算法研究[J]. 張彪,馬紅皎. 時間頻率學(xué)報. 2013(02)
[5]GPS L1C信號Weil碼相關(guān)性能分析[J]. 何成龍,王垚. 無線電通信技術(shù). 2013(01)
[6]新的全球定位系統(tǒng)弱信號高靈敏捕獲算法[J]. 陳景霞,李建文. 計算機(jī)應(yīng)用. 2012(11)
[7]電子地圖在GPS導(dǎo)航中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J]. 王俊超,嚴(yán)薇,王惠,紀(jì)山,吳剛. 測繪與空間地理信息. 2012(07)
[8]GPS信號快速捕獲技術(shù)研究及仿真[J]. 于雪暉,徐京,柳濤. 電子設(shè)計工程. 2012(08)
[9]不同相干積分方法對GPS弱信號捕獲的影響[J]. 張文,饒谷音,韓松來,袁保倫. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2012(01)
[10]高動態(tài)及微弱信號環(huán)境下GPS信號捕獲方法[J]. 胡瓊,茅旭初. 計算機(jī)仿真. 2011(11)
博士論文
[1]超寬帶無線通信及其定位技術(shù)研究[D]. 王秀貞.華東師范大學(xué) 2010
碩士論文
[1]“北斗二代”B1頻段弱信號捕獲技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 璩瑩瑩.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]弱信號GPS接收機(jī)的捕獲算法研究[D]. 梁林方.電子科技大學(xué) 2011
本文編號：2909911
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