[發(fā)明專利]一種無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM目標(biāo)定位中的時(shí)延估計(jì)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210140822.0
• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN103391263A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東林;曹輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王東林
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26
• 代理公司: 上海兆豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 倪繼祖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM（Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，即正交頻分復(fù)用技術(shù)）目標(biāo)定位中的時(shí)延估計(jì)方法。

背景技術(shù)

偽隨機(jī)信號(hào)在現(xiàn)代全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用并起到了至關(guān)重要的作用，比如GPS和GLONASS定位系統(tǒng)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)任何時(shí)間任何“良好”環(huán)境下目標(biāo)的定位和終端的導(dǎo)航，然而，所有衛(wèi)星定位系統(tǒng)都存在著一個(gè)共同的弊端：由于GPS定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星離地面距離很遠(yuǎn)和太陽(yáng)能所能提供的有限發(fā)射功率，GPS定位系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下不能正常工作，比如室內(nèi)，高樓聳立的市區(qū)，隧道，地下等等。

衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)基站定位的結(jié)合越來(lái)越成為全球無(wú)縫定位的趨勢(shì)。但是，由于通信網(wǎng)絡(luò)基站定位不再具有衛(wèi)星定位的單俓可視線路，取而代之的是惡劣的多徑環(huán)境，考慮到定位的精度，應(yīng)采用抗多徑強(qiáng)的OFDM信號(hào)作為定位信號(hào)，但是傳統(tǒng)的時(shí)延估計(jì)方法顯然已不能滿足OFDM目標(biāo)定位的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM目標(biāo)定位中基于頻域“多普勒和時(shí)延”二維搜索的時(shí)延粗估計(jì)和精確時(shí)延估計(jì)方法，復(fù)雜度低，從而實(shí)現(xiàn)有限帶寬下目標(biāo)的精確定位。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

一種無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM目標(biāo)定位中的時(shí)延估計(jì)方法，它包括下列步驟：

步驟一，基于頻域互相關(guān)和“多普勒和時(shí)延”二維搜索的時(shí)延粗估計(jì)：首先，經(jīng)過(guò)低通濾波的OFDM測(cè)距信號(hào)，再經(jīng)過(guò)傅里葉變換到頻域和共軛復(fù)數(shù)得到OFDM頻域信號(hào)的共軛，即互相關(guān)計(jì)算的一部分；同時(shí)，發(fā)射信號(hào)生成器生成的參考信號(hào)，經(jīng)過(guò)時(shí)延偏移和頻率偏差，再經(jīng)過(guò)傅里葉變換到頻域，即互相關(guān)計(jì)算的另一部分；接著兩個(gè)部分相乘，經(jīng)過(guò)傅里葉逆變換得到時(shí)域的互相關(guān)函數(shù)，取模后得到判決函數(shù)；經(jīng)過(guò)判決，得到多普勒估計(jì)和延時(shí)估計(jì)；

步驟二，信號(hào)跟蹤精確時(shí)延估計(jì)：由步驟一得到的去除多普勒和時(shí)延粗估計(jì)后的OFDM信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波，與OFDM參考信號(hào)求得三個(gè)互相關(guān)函數(shù)的模：

OFDM參考信號(hào)，經(jīng)過(guò)固定的半個(gè)碼片的延時(shí)，與經(jīng)過(guò)低通濾波的接收信號(hào)乘積，得到信號(hào)L，然后求一個(gè)周期乘機(jī)的和5，取模，得到互相關(guān)函數(shù)L的模；

OFDM參考信號(hào)與經(jīng)過(guò)低通濾波的接收信號(hào)乘積，得到信號(hào)P，然后求一個(gè)周期乘機(jī)的和，取模，得到互相關(guān)函數(shù)P的模；

OFDM參考信號(hào)，經(jīng)過(guò)固定的半個(gè)碼片的提前，與經(jīng)過(guò)低通濾波的接收信號(hào)乘積，得到信號(hào)E，然后求一個(gè)周期乘機(jī)的和，取模，得到互相關(guān)函數(shù)E的模；

然后，互相關(guān)函數(shù)E的模與互相關(guān)函數(shù)L的模的差值送入判決器，如果其差值不為0，則通過(guò)時(shí)延控制來(lái)調(diào)整時(shí)延，然后重新計(jì)算，直到其差值等于0，輸出這個(gè)時(shí)延值，即得到精確延時(shí)估計(jì)。

上述的無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM目標(biāo)定位中的時(shí)延估計(jì)方法，其中，所述步驟一中，經(jīng)過(guò)判決，得到多普勒估計(jì)和延時(shí)估計(jì)的步驟具體如下：

判決后得到一個(gè)值，如果這個(gè)值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，得到多普勒估計(jì)和延時(shí)估計(jì)，算法結(jié)束；如果這個(gè)值小于預(yù)先設(shè)定的閾值，調(diào)整時(shí)延偏移和頻率偏移，重新計(jì)算互相關(guān)值來(lái)判決。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的基于頻域互相關(guān)和“多普勒和時(shí)延”二維搜索的時(shí)延粗估計(jì)和精確時(shí)延估計(jì)方法，滿足無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM目標(biāo)定位的要求，復(fù)雜度低，能實(shí)現(xiàn)有限帶寬下目標(biāo)的精確定位。

附圖說(shuō)明

圖1是以定位為目的的無(wú)數(shù)據(jù)調(diào)制OFDM信號(hào)的示意圖；

圖2是目標(biāo)測(cè)距和定位的整體方案的結(jié)構(gòu)及原理圖；

圖3是本發(fā)明中基于頻域互相關(guān)和“多普勒和時(shí)延”二維搜索的時(shí)延粗估計(jì)算法的流程圖；

圖4是“多普勒和時(shí)延”二維搜索方法的示意圖；

圖5是本發(fā)明中精確時(shí)延估計(jì)方法的流程圖；

圖6是OFDM信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的示意圖；

圖7是圖5中提前和滯后半個(gè)碼元后獲得的互相關(guān)函數(shù)E和L的示意圖；

圖8是互相關(guān)函數(shù)E的模與互相關(guān)函數(shù)L的模的差值的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。