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复杂多径下IR-UWB自适应频偏估计算法研究
1
作者 田润泽 蔚保国 +3 位作者 鲍亚川 赵军 李建佳 杨梦焕 《计算机测量与控制》 2024年第2期227-233,243,共8页
在脉冲超宽带定位系统中,时钟频率偏移是影响测距和测角精度的重要因素;针对复杂多径下频偏估计精度低的问题,设计了一种适应复杂多径环境的脉冲超宽带自适应频偏估计算法;首先,借助脉冲超宽带信号的抗多径优势,将实时估计的信道脉冲响... 在脉冲超宽带定位系统中,时钟频率偏移是影响测距和测角精度的重要因素;针对复杂多径下频偏估计精度低的问题,设计了一种适应复杂多径环境的脉冲超宽带自适应频偏估计算法;首先,借助脉冲超宽带信号的抗多径优势,将实时估计的信道脉冲响应作为自适应匹配滤波模板,以保证复杂多径下相关峰的准确提取;利用相关峰辐角信息得到前导符号的相位序列;再使用贝叶斯估计算法提高频偏估计精度;在IEEE 802.15.4a标准CM1、CM2多径信道下进行仿真,仿真结果表明,低信噪比情况下,频偏估计精度保证在0.2 ppm以内;在巷道环境实验结果表明,50 m范围内频偏估计标准差在0.06 ppm以内;实现了复杂多径环境下高精度频偏估计,具有较强的实用性。 展开更多
关键词 脉冲超宽带 复杂多径环境 频偏估计 匹配滤波 贝叶斯估计
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超宽带信号高灵敏度接收技术研究 被引量：1
2
作者 徐广辉 蔚保国 +3 位作者 赵军 鲍亚川 杨梦焕 于雪岗 《全球定位系统》 CSCD 2023年第4期30-36,共7页
美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission,FCC)规定的超宽带(ultra wide band,UWB)信号功率谱密度不大于–41.3 dBm/MHz,这就限制了UWB信号的发射功率.为了提升有限功率条件下UWB信号接收机的接收灵敏度,延长UWB信号测距... 美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission,FCC)规定的超宽带(ultra wide band,UWB)信号功率谱密度不大于–41.3 dBm/MHz,这就限制了UWB信号的发射功率.为了提升有限功率条件下UWB信号接收机的接收灵敏度,延长UWB信号测距距离,设计了一种长相干积分算法来提升接收信号处理增益,并对IEEE 802.15.4协议中划分的两种UWB信号体制,即高频脉冲(high frequency pulse,HRP) UWB和低频脉冲(low frequency pulse,LRP) UWB分别进行了长相干积分仿真.仿真结果表明:长相干积分对HRP UWB信号的积分增益更加明显,而对LRP UWB信号的增益效果有限,基于仿真结果对通导一体化UWB信号体制设计提供了参考以及设计改进方向. 展开更多
关键词 超宽带(UWB) 长相干积分 信号设计 高灵敏度接收 通导融合
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遮蔽空间定位导航技术特征分析与发展综述 被引量：4
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作者 鲍亚川 杨梦焕 +1 位作者 李建佳 李隽 《全球定位系统》 CSCD 2023年第4期24-29,43,共7页
以地下管廊、楼宇室内等为代表的遮蔽空间具有的狭长封闭物理结构以及复杂信道特征,给高精度定位导航带来了巨大挑战.本文针对遮蔽空间典型场景以及技术手段做了梳理和适应性分析,并对遮蔽空间高精度导航定位面临的问题和挑战进行了量... 以地下管廊、楼宇室内等为代表的遮蔽空间具有的狭长封闭物理结构以及复杂信道特征,给高精度定位导航带来了巨大挑战.本文针对遮蔽空间典型场景以及技术手段做了梳理和适应性分析,并对遮蔽空间高精度导航定位面临的问题和挑战进行了量化分析,对遮蔽空间定位系统后续发展进行了展望,设计了适用于遮蔽空间复杂环境下规模可伸缩定位导航系统架构.基于超宽带(ultra wide band,UWB)、北斗伪卫星、近超声定位等多模体制形成混合定位网络,可实现遮蔽空间全场景覆盖,相比目前常用的无线电定位系统,本文设计的定位导航系统架构在定位精度、覆盖性能等方面有显著提升. 展开更多
关键词 遮蔽空间 场景分析 手段分析 技术挑战 系统架构
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一种适应复杂地下环境的导航增强型脉冲超宽带通导一体自组网体制设计研究
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作者 李建佳 蔚保国 +4 位作者 鲍亚川 杨梦焕 崔宋祚 田润泽 赵军 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4179-4189,共11页
超宽带(UWB)技术以其大宽带、低功率、高精度等优点广泛应用于室内定位。然而其本质上是一种通信信号体制,复杂环境下组网困难,所以UWB系统在复杂地下环境中仍有挑战。为此该文在UWB标准信号体制的基础上提出了导航增强型超宽带(Hnav-UW... 超宽带(UWB)技术以其大宽带、低功率、高精度等优点广泛应用于室内定位。然而其本质上是一种通信信号体制,复杂环境下组网困难,所以UWB系统在复杂地下环境中仍有挑战。为此该文在UWB标准信号体制的基础上提出了导航增强型超宽带(Hnav-UWB),通过优化通信信息的冗余度简化帧结构,同时降低脉冲发送频率增加单个脉冲的能量,采用改进的跳时二进制相移键控(TH-BPSK)调制方式提高了信号的多用户和抗多径能力。另外,该文设计了动态重构节点网络适应复杂环境,该网络没有主从节点之分,通过双向测距获得两两距离,根据多维尺度变换(MDS)算法自建相对位置坐标,根据分布式协作定位(DCL)算法提高精度,最后根据最小二乘(LS)法利用某已知点在地图的位置进行地图匹配。基于自建的脉冲超宽带(IR-UWB)仿真系统试验,结果显示相同条件下Hnav-UWB的误码率比对照组降低10倍,定位精度提升3倍。经1000次蒙特卡罗模拟,动态重构网络匹配准确率达95%。 展开更多
关键词 超宽带 信号体制 组网定位
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面向5G高速移动场景的基于GFDM调制的BEM-wiener信道估计算法 被引量：3
5
作者 张钰婷 吴虹 +2 位作者 杨梦焕 耿雪 刘兵 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期50-58,共9页
针对5G中的高速移动场景,设计了面向快时变信道的导频结构,对快时变信道下系统ICI进行了分析,并提出了一种基于GFDM数据块的BEM 2维滑动维纳滤波信道估计方案以降低ICI所带来的性能损失.仿真结果能够有效地抑制高速移动带来的频域弥散,... 针对5G中的高速移动场景,设计了面向快时变信道的导频结构,对快时变信道下系统ICI进行了分析,并提出了一种基于GFDM数据块的BEM 2维滑动维纳滤波信道估计方案以降低ICI所带来的性能损失.仿真结果能够有效地抑制高速移动带来的频域弥散,降低相邻子载波间的干扰,同时由于滑动维纳滤波的采用,降低了运算的复杂度. 展开更多
关键词 广义频分复用 5G ICI干扰 BEM 滑动维纳滤波
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基于移动智能终端的快速应急地震救援系统的设计 被引量：1
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作者 张思聪 吴虹 +3 位作者 周慧敏 赵迎新 薛明明 杨梦焕 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期45-49,共5页
提出并实现一种移动智能终端与GIS技术相结合的地震环境分析与救援系统.首先,利用层次分析法计算地震多发区不同环境的危险等级权重,同时结合GIS技术,利用ArcGIS软件绘制该地区的危险等级图;其次,针对实际地震场景中通信基站无法正常使... 提出并实现一种移动智能终端与GIS技术相结合的地震环境分析与救援系统.首先,利用层次分析法计算地震多发区不同环境的危险等级权重,同时结合GIS技术,利用ArcGIS软件绘制该地区的危险等级图;其次,针对实际地震场景中通信基站无法正常使用的极端情况,采用开源OpenBTS搭建移动通信基站,同时结合被困人员手机内预置的应用程序,实现对被浅层掩埋人员的定位等功能;最后,将绘制的GIS地图与获得的受灾人员分布数据相结合,能够辅助救援人员更好的制定救援决策. 展开更多
关键词 地震救援 地理信息系统 层次分析法 OpenBTS 智能手机
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非视距环境下DTMB辅助北斗定位系统算法研究 被引量：1
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作者 彭鸿钊 吴虹 +3 位作者 杨梦焕 乔红玉 李世琛 杨海效 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期72-77,共6页
采取DTMB系统辅助北斗定位系统进行定位,并针对联合定位系统提出一种改进的Chan定位算法,该算法通过引入距离修正因子,利用梯度下降法逐步抑制非视距误差对测量伪距的影响.相较于传统定位算法,在非视距误差模型未知的情况下,依然能够有... 采取DTMB系统辅助北斗定位系统进行定位,并针对联合定位系统提出一种改进的Chan定位算法,该算法通过引入距离修正因子,利用梯度下降法逐步抑制非视距误差对测量伪距的影响.相较于传统定位算法,在非视距误差模型未知的情况下,依然能够有效缓解非视距误差对定位结果的影响.即便待测点处于移动状态,依旧能将定位误差控制在较小的范围内. 展开更多
关键词 北斗 DTMB 非视距传播 TDOA 无线定位
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