無線電被動(dòng)定位中射頻窄帶信號(hào)時(shí)延估計(jì)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(shí)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(shí)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(guó)民安全、行動(dòng)導(dǎo)航等方面的作用也越來越重要。本文的主要研究?jī)?nèi)容為無線電被動(dòng)定位技術(shù)中的時(shí)間延遲估計(jì)(Time Delay Estimation，TDE)問題。在無線電的定位方法中，被動(dòng)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(dòng)定位中

2、的時(shí)間延遲估計(jì)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(gè)定位系統(tǒng)的性能，所以對(duì)其進(jìn)行深入的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文系統(tǒng)地研究了已有的時(shí)間延遲估計(jì)的理論和方法，在分析其原理和優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了三種新的時(shí)延估計(jì)方法。具體內(nèi)容如下： 首先，概述了無線電被動(dòng)定位的特點(diǎn)、意義、歷史和現(xiàn)狀，以及時(shí)間延遲估計(jì)的基本概念、定位模型和評(píng)價(jià)指標(biāo)，并簡(jiǎn)要介紹了幾種已有的時(shí)延估計(jì)方法。 其次，根據(jù)本文的應(yīng)用背

3、景，針對(duì)無線電定位中射頻窄帶信號(hào)的時(shí)延估計(jì)問題進(jìn)行了研究。分析了射頻窄帶信號(hào)的時(shí)域以及頻域特點(diǎn)，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(hào)時(shí)所存在的問題及原因。 第三，本文深入研究了小波變換在時(shí)延估計(jì)問題中的應(yīng)用。根據(jù)連續(xù)小波變換的時(shí)移共變性得到其可以與大多數(shù)已有時(shí)延估計(jì)算法聯(lián)合應(yīng)用這樣一個(gè)結(jié)論，同時(shí)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(hào)帶寬特點(diǎn)以

4、及傳統(tǒng)相關(guān)算法中相關(guān)函數(shù)估計(jì)式出發(fā)，利用相關(guān)運(yùn)算將原信號(hào)的時(shí)延信息轉(zhuǎn)移至相關(guān)函數(shù)中，通過對(duì)相關(guān)函數(shù)的波形比較得到更為精確的時(shí)延估計(jì)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(shí)延估計(jì)精度高。 第五，本文根據(jù)時(shí)延估計(jì)定位工程項(xiàng)目中普遍存在的獨(dú)立接收機(jī)中頻偏差問題進(jìn)行深入研究，利用窄帶信號(hào)Hilbert變換性質(zhì)，提取兩路中頻信號(hào)的包絡(luò)，依此抵消中頻處理對(duì)后續(xù)時(shí)延估計(jì)算法的影響，利用基于Kalman濾波的相位譜時(shí)延