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又煥發(fā)出新的生命，同時也出現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，無線定位技術得到了極大的發(fā)展，在國民安全、行動導航等方面的作用也越來越重要。本文的主要研究內容為無線電被動定位技術中的時間延遲估計(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注。而被動定位中

2、的時間延遲估計方法是定位中的關鍵部分，其精度和效率直接影響著整個定位系統的性能，所以對其進行深入的研究具有重要的理論意義和應用價值。 本文系統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)缺點的基礎上，介紹了三種新的時延估計方法。具體內容如下： 首先，概述了無線電被動定位的特點、意義、歷史和現狀，以及時間延遲估計的基本概念、定位模型和評價指標，并簡要介紹了幾種已有的時延估計方法。 其次，根據本文的應用背

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，并根據分析域，分門別類的分析了現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用。根據連續(xù)小波變換的時移共變性得到其可以與大多數已有時延估計算法聯合應用這樣一個結論，同時根據廣義相關的思想，得到一種基于離散小波變換的二次加權的廣義相關算法。 第四，本文根據射頻窄帶信號帶寬特點以

4、及傳統相關算法中相關函數估計式出發(fā)，利用相關運算將原信號的時延信息轉移至相關函數中，通過對相關函數的波形比較得到更為精確的時延估計結果。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，本文根據時延估計定位工程項目中普遍存在的獨立接收機中頻偏差問題進行深入研究，利用窄帶信號Hilbert變換性質，提取兩路中頻信號的包絡，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