基于非线性最小二乘算法的超宽带TOA估计

研究室内密集多径信道环境下的超宽带到达时间(TOA)估计技术.提出一种改进的门限比较TOA估计算法,利用非线性最小二乘算法同时估计多径延时和幅度,采用迭代算法提高参数估计精度,根据判决门限比较结果终止多径搜索过程并估计出TOA.分析该算法在室内多径信道模型中的性能,给出门限的设置方案.仿真结果表明,在不同的信噪比下设置合理的判决门限后,该算法具有较高的估计精度,能够满足精确定位需求.     

基于动态阈值检测的UWB测距算法

对于高时间分辨率的超宽带(ultra wideband,UWB)信号来说,在测距应用中主要通过估计信号到达时间(time of arrival,TOA)来计算距离。文章提出了一种基于动态阈值检测的TOA估计算法以提高测距精度并降低算法复杂度。对接收方收到的匹配滤波输出脉冲进行峰值检测,确定直达单径(direct path,DP)的检测区间;设定一个能够反映出信号和信道特性的联合度量参数,根据该参数的不同设置相应的最佳阈值因子,在检测区间中通过阈值检测搜索DP精确位置对应的时刻,得到TOA的估计值。仿真采用IEEE802.15.4a标准信道,其结果表明所提算法适用于不同信噪比和延时特性的信道,并兼顾运算复杂度与算法精度。     

基于IMMPF对异型空间的室内定位算法研究

针对非视距(NLOS)传播环境的室内定位技术存在受到墙体等物体遮挡干扰,易造成无线定位精度不高、误差偏大等问题,本文提出改进的交互多模型粒子滤波(IMMPF)室内定位技术.该方法对于室内运动目标模型与噪声进行建模,并且在交互多模型(IMM)中对粒子滤波(PF)进行实时更新混合信道参数,同时对于NLOS及其LOS混合信道...     

TD-SCDMA系统定位算法研究与仿真

为了克服NLOS信号对移动无线电定位的影响,对TD-SCDMA系统中联合DOA与TOA实现移动 终端定位的方案进行了研究。基于NLOS信号识别的算法有效地解决了NLOS信号对实施定位的影响)提 出了一种对多基站时间加权定位算法.通过仿真实验证明了所采用算法的可行性,在NLOS情况下也可满 足FCC对E-911业务的要求。     

自适应判决门限PN码混合捕获方案

提出了一种适用于多径衰落信道下实现快速PN码捕获的自适应判决门限混合捕获方案.系统采用多个非相干相关器进行并行搜索和估计背景功率电平,利用恒虚警方法自适应设置系统的判决门限.通过在整个PN码不定相位上均匀分布各相关器的本地PN码相位,能够避免在多径干扰环境下多个同步相位同时出现在相关器中,消除多径干扰对系统检测性能的影响.文中对检测性能进行了分析和比较,并给出了在均匀背景噪声和多径干扰环境下的仿真结果.结果表明,提出的方法可以有效消除多径干扰的影响.     

TD—SCDMA系统定位算法研究与仿真

为了克服NLOS信号对移动无线电定位的影响，对TD－SCDMA系统中联合DOA与TOA实现移动终端定位的方案进行了研究，基于NLOS信号识别的算法有效地解决了NLOS信号对实施定位的影响，提出了一种对多基站时间加权定位算法，通过仿真实验证明了所采用算法的可行性，在NLOS情况下也可满足FCC对E－911业务的要求。     

基于多径指纹的概率匹配室内定位方法

空间交替广义期望最大化(SAGE)算法可以高效地实现室内信道多径参数的估计,同时提供相对较高的精度。该文提出一种基于多径指纹的概率匹配室内定位方法,将SAGE算法得到的信道多径参数作为指纹数据进行定位,以求获得更好的定位精度和鲁棒性。通过分析典型场景下的定位实验测量结果,并与同类型的传统室内定位方法进行比较,验证了该方法的有效性。     

相关衰落多输入多输出系统的参数化信道估计

针对多输入多输出(MIMO)系统中信道空域相关影响信道估计性能的问题,提出了一种基于多径参数估计的信道估计方法.该方法适用于多径稀疏信道环境下的双端部署均匀线性阵列的MIMO系统,通过构建信道的多径参数化模型,用多径的径参数描述信道矩阵和信道空域相关,将信道估计问题转化为多径参数的估计,并采用波达矩阵算法估计出多径参数以完成信道估计.由于利用了信道的多径结构,在不需预知信道空域相关的情况下,能够获得比Least-Square方法更好的信道估计性能.仿真实验表明,与Least-Square方法相比,当信道估计均方误差达到10-1时,该方法在4×4和6×6的MIMO系统中分别能够获得2.5 dB和5 dB的信噪比增益.     

室内超宽带非视距协同定位算法

超宽带以其高分辨率和抗多径的特点,成为室内定位技术的突出代表．室内环境复杂,接收的定位信号中多径干扰和非视距NLOS传播,会产生严重的非视距NLOS效应,导致传统的定位算法出现较大偏差．为了克服NLOS误差的影响并得到满足室内定位的精度要求,提出将带校正因子的WLS算法和Taylor算法相结合,通过协同定位来抑制非视距误差．结果表明：在多种环境下,改进的算法都能够较好地抑制NLOS误差干扰,基本满足了室内定位的精度要求,具有健壮性强的特点．     

一种用于井下人员定位的TOA定位算法研究

介绍了煤矿井下无线信道的特点和TOA定位的两种数学模型。在没有NLOS影响下,用Matlab软件仿真了TOA的LLOP-LS算法和类Fang的TOA定位算法在井下巷道人员定位的情况,提出了一种用于井下人员定位的同时估计人员位置和信号发射时间的TOA定位算法。并对此算法进行了仿真,验证了其有效性。     

非对称空间统计信道模型及其MIMO多天线系统

针对在非均匀散射体分布以及非对称空间分布的移动通信环境,引入几何分割法导出基于散射体高斯分布的非对称空间统计信道模型.在指向性天线覆盖下的非对称宏小区和微小区以及街道和室内小区的移动通信环境下,模型能估计多径衰落信道的重要空时信道参数,如信号到达角度(AOA)、到达时间(TOA)概率分布密度函数以及到达信号的空-时相关性.另外,在非对称空间统计信道下设置了MIMO多天线线性阵列(ULA)和圆环阵列(UCA),研究了此衰落信道的信道容量.通过信号的AOA和TOA概率密度函数的数值结果与多径衰落信道圆模型(GBSBM)的数值结果对比,表明本模型的信道参数估计结果符合实际的移动通信环境.假设非均匀散射体分布为高斯分布时,本模型的数值结果阐明了分布参数对信道参数的影响,拓展了空间统计信道模型的研究和应用,对评估MIMO多天线阵列系统空时处理算法和仿真无线通信系统提供了有力的工具.     

短波信道下直扩信号检测与载频盲估计

针对通信侦察识别中广泛遇到的短波信道下直接序列扩频信号(DSSS)的检测与参数估计问题,提出了一种利用广度优先搜索邻居(BFSN)聚类分析提取未知信号高阶循环累积量循环频率的算法。该算法通过聚类比较截获信号的各类峰值,剔除干扰和奇异类信号,克服了短波信道中常见的多径效应引起的码间串扰(ISI)影响,从而实现了在低信噪比条件下,对直扩信号进行检测和载频的盲估计。对算法进行了理论分析,并通过计算机仿真验证了该算法在低信噪比下具有较好的稳健性。     

一种用卡尔曼滤波器消除TOA中NLOS误差的方法

本文提出了用卡尔曼滤波器消除TOA测量值中NLOS误差的方法，通过考察TOA测量值中NLOS误差的特点，对卡尔曼滤波器的迭代过程进行了改进。与传统的NLOS误差消除算法相比，本文提出的方法均可获得较小的估计误差，并且实现了实时处理。     

最速下降法在半盲信道估计中的应用

 信道估计是无线通信中的基本问题.介绍了一种适用于静态多径信道的参数建模的半盲信道估计方法.该方法根据SRM准则推导出代价函数,而后又分两步求解:首先通过线性搜索定位粗略的估计值,再用最速下降法改善估计精度.计算机仿真表明,建议的最速下降法所需迭代次数少于高斯牛顿法,且显著减少计算量,缩短运行时间.     

多么CDMA系统的子空间线性算法

基于子空间分析的算法是线性多用户检测算法中一个较新的研究方向,目前许多文献中主要是对针对单路径信道进行研究。本文提出了ＣＤＭＡ系统的多径信道模型的通用矩阵表示形式,对文献「６」中提出的算法进行了改进,提出了多径干扰下基于子空间概念的线性算法,仿真显示,该算法比原来的算法具有更好的抗多径干扰能力。     

联合TOA和DOA的浅海多径定位算法

针对海水媒质分布不均匀的特性,本文提出了一种在非均匀媒质中联合到达时间(TOA)和到达角度(DOA)浅海多径环境下的定位算法.该算法不仅能够克服声速变化引起的路径弯曲问题,还可以减少海水流动对节点拓扑结构产生的影响.首先分别以海面和海底为反射面建立锚节点的虚拟节点(VN),把多径环境下的非视距(NLOS)问题转化为视距(LOS)问题,然后根据声速剖面(SSP)利用费马原理获得声波曲线路径的表达式.又由于海面、海底形状的不规则性,信号在反射点发生散射现象,因此将反射点当作分布式信源,利用散射信号中心波达方向作为DOA,平均波达时间作为TOA.最后利用到达时间和到达角度估计目标的位置参数.仿真结果表明,本方法在定位精度和鲁棒性等方面优于传统的直线传输模型.     

单基站TOA/AOA混合定位技术研究

为了克服传统的移动定位技术存在的缺陷,通过AOA定位以及TOA定位方式的结合,提出一种单基站AOA/TOA混合定位的方案,对方案中在NLOS条件下存在的TOA误差提出了Wylie和卡尔曼滤波2种消除和抑制误差方案,并对2种误差消除方案进行了仿真,仿真结果表明卡尔曼滤波后的结果能更好的逼近移动台的真实运动轨迹。     

一种稳定的直扩超宽带系统快速同步算法

为了提高直扩超宽带通信系统中同步算法的可靠性和快速性,提出了一种稳定的快速捕获最大能量值的路径信号的同步算法,推导了平均捕获时间的表达式.该算法根据室内多径信道的传输特性和多假设快速同步算法的特点,通过快速捕获具有最大能量值的路径信号来实现稳定的定时同步.仿真实验结果表明,与现有的快速算法相比,文中算法具有更快速、更稳定的同步性能.     

基于AOA-TOA重构的单站定位算法

针对非视距环境,提出AOA-TOA重构的单站定位算法。算法分两步进行,第1步基于单次散射模型给出了一种关于波达角度(angle of arrival,AOA)的粗略的重构方法;第2步以单基站测得的波达时间(time of arrival,TOA)和AOA等信息,结合散射体分布模型的统计特性,对现有的AOA重构算法进行拓展,以最大似然估计法对TOA重构。改进了传统的单目标参数重构模式,实现了在非直达波(non-line-of-sight, NLOS)环境下基于散射体分布模型的单基站定位,并具有较高定位精度。仿真结果验证了该算法的有效性,同时,仿真结果还验证了该算法在密集多径环境下比多径稀疏的环境有更好的定位性能。     

混合采用被动时反及RAKE接收的扩频水声通信方案

在多径水声信道条件下,时间反转和RAKE接收机技术是直接序列扩频通信系统利用多径能量提高通信性能的2种常用方法,但在实际环境中信道多径结构、信噪比等因素影响着时间反转技术和RAKE接收机技术的性能.针对这个问题,分析了时间反转技术和RAKE接收机抑制多径干扰的不同机制,并提出一种通过混合使用被动时反与RAKE接收来结合两者优点的扩频水声通信新方案.该方案在不同信道结构及信噪比条件下可优化选择合适的多径抑制手段从而提高系统稳健性.湖试实验表明:在高信噪比下,时间反转可利用高质量的探针信息对多径进行聚焦,在低信噪比下则通过RAKE接收机重组多径能量,从而更好地抑制多径,克服码间干扰,提高通信系统的稳健性.