基于差分匹配滤波器的TOA提取与评估研究

发布时间：2023-06-28 01:59

　　前导脉冲信号到达时间(Time of Arrival,TOA)估计精确度直接影响定位系统的精度。为提高定位系统的定位精度,在研究匹配滤波器和差分匹配滤波器的基础上,重点研究了脉冲信号差分匹配滤波器输出均方根误差的大小及分布问题,从信噪比、采样频率、脉冲个数等方面对差分匹配器输出均方根误差对比评估,验证了前导四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计的精确度。介绍了监视应答信号,重点说明了S模式脉冲信号组成,归纳总结了S模式前导脉冲报头的检测与识别方法,为脉冲信号TOA的精确提取与估计奠定了坚实的基础。同时模拟仿真了S模式信号,特别是将前导脉冲信号离散化,以便于后续实验使用。从单脉冲、多脉冲两个角度分析了前导脉冲信号匹配滤波器和差分匹配滤波器输出均方根误差大小及分布问题,对脉冲信的TOA提取与估计的精确度进行了评估。在匹配滤波器和差分匹配滤波器TOA提取与估计的原理上,提出前导四脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计算法,利用双脉冲和四脉冲信号通过差分匹配滤波器,提高前导脉冲信号TOA提取与估计的精度。分析理想脉冲信号差分匹配滤波器TOA提取与估计的精确度与采样频率的关系,讨论非理想脉冲信...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究意义
    1.2 国内外现状
        1.2.1 国外现状
        1.2.2 国内现状
    1.3 本文的创新点
    1.4 本文的内容安排
第二章 监视应答信号及分析
    2.1 A/C模式信号
        2.1.1 A/C模式询问信号
        2.1.2 A/C模式应答信号
    2.2 S模式信号
        2.2.1 S模式询问信号
        2.2.2 S模式应答信号
    2.3 S模式脉冲识别
        2.3.1 前导脉冲上升沿检测
        2.3.2 脉冲匹配滤波检测
    2.4 仿真分析
        2.4.1 理想S模式信号
        2.4.2 非理想S模式信号
        2.4.3 离散化后的S模式信号
    2.5 本章总结
第三章 前导脉冲信号TOA提取与估计技术
    3.1 TOA提取与估计原理
    3.2 匹配滤波器
        3.2.1 匹配滤波器设计
        3.2.2 匹配滤波器仿真分析
    3.3 差分匹配滤波器
        3.3.1 差分匹配滤波器设计
        3.3.2 差分匹配滤波器仿真分析
    3.4 差分匹配滤波器的TOA提取与估计
    3.5 TOA提取与估计精确度的评估
    3.6 理想脉冲信号TOA提取与估计精确度
        3.6.1 TOA提取与估计精确度分析
        3.6.2 理想脉冲信号仿真分析
    3.7 非理想脉冲信号过渡过程分析
        3.7.1 过渡时间相等时的TOA提取与估计精确度
        3.7.2 过渡时间不等,上升沿上升所用时间固定
        3.7.3 过渡时间不等,下降沿下降所用时间固定
        3.7.4 仿真分析
    3.8 本章总结
第四章 TOA提取与估计性能评估
    4.1 脉冲个数对算法性能的评估
    4.2 信噪比对算法性能的评估
    4.3 采样频率对算法性能的评估
    4.4 算法性能的复杂度评估
    4.5 TOA的位置分布状态评估
    4.6 本章总结
第五章 TOA精确度的有效性与稳定性评估
    5.1 实时数据
    5.2 实时数据验证
    5.3 仿真数据验证
    5.4 实时数据与仿真数据对比
    5.5 本章总结
第六章 本文的总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 课题展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3835755