基于MIMO-OFDM信號(hào)的角度距離估計(jì)方法研究.pdf

1、車聯(lián)網(wǎng)作為智能交通系統(tǒng)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域與集中體現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)車輛與周圍環(huán)境信息交互的同時(shí)，還應(yīng)具備雷達(dá)感知功能。由于車載通信系統(tǒng)射頻前端結(jié)構(gòu)與雷達(dá)系統(tǒng)越來越接近，車聯(lián)網(wǎng)利用通信信號(hào)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)測距測速定位等功能是具有研究價(jià)值的。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)作為雷達(dá)通信一體化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在利用其實(shí)現(xiàn)雷達(dá)測距測速方面已經(jīng)取得了一些成果。為了解決一體化系統(tǒng)中測角定位的問題，本文將多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)與OFDM技術(shù)相結(jié)合，重點(diǎn)研究了車載環(huán)境下

2、基于MIMO-OFDM信號(hào)的角度距離估計(jì)方法。
　　首先，介紹了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的應(yīng)用場景和MIMO-OFDM基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并闡述了一種交錯(cuò)形式的OFDM幀結(jié)構(gòu);此幀結(jié)構(gòu)不是選擇連續(xù)的OFDM子載波分配到多天線上，而是將每個(gè)OFDM符號(hào)中特定位置的子載波分配到不同的天線上發(fā)送，由于載波間相互正交，所以天線之間不會(huì)產(chǎn)生干擾。并且交錯(cuò)幀結(jié)構(gòu)可以使得每根天線的帶寬都等于信號(hào)帶寬，提高了帶寬的利用率。由于信號(hào)帶寬決定了參數(shù)估計(jì)的分辨率，

3、所以此結(jié)構(gòu)可以提高參數(shù)估計(jì)的分辨率。
　　其次，車載環(huán)境下車輛發(fā)送信號(hào)為同頻信號(hào)以及多徑效應(yīng)的存在，可能使得接收信號(hào)具有相關(guān)性。為了解決角度估計(jì)時(shí)由于信號(hào)相關(guān)而導(dǎo)致的空間分辨率低的問題，結(jié)合交錯(cuò)幀結(jié)構(gòu)以及MIMO技術(shù)，在車載MIMO-OFDM信號(hào)的基礎(chǔ)上提出了一種新的去相關(guān)DOA估計(jì)方法，并闡述了該方法的原理及推導(dǎo)過程。通過仿真，與空間平滑類算法在性能上進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明該方法不僅可以同時(shí)估計(jì)出相關(guān)和不相關(guān)信號(hào)的DOA，并且

4、在分辨率和抗噪聲性能上相比于傳統(tǒng)算法都有所提高。
　　最后，為了實(shí)現(xiàn)車載環(huán)境下的定位功能，定位參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)顯得至關(guān)重要。針對車載環(huán)境下MIMO-OFDM系統(tǒng)中定位參數(shù)估計(jì)問題，提出了一種基于MIMO信道矩陣的空時(shí)域角度距離估計(jì)方法;此方法利用了兩個(gè)一維的空域S-MUSIC和一個(gè)一維的時(shí)域T-MUSIC算法并結(jié)合了時(shí)域?yàn)V波和空域?yàn)V波技術(shù)。與傳統(tǒng)的算法相比該方法能高分辨的估計(jì)出頻率選擇性MIMO信道下信號(hào)的DOA、時(shí)延，從而準(zhǔn)確的得