IR-UWB定位系统接收前端的研究与实现

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脉冲超宽带是一种使用脉冲方式的新颖无载波通信方案,在日益紧张的频谱资源和不断增长的定位需求的矛盾下,它已经成为未来通信与定位的一种优良的候选技术。脉冲超宽带信号具有良好的时间分辨力和穿透能力,为室内密集多径环境下的测距与定位的广泛应用奠定了基础。  本文重点讨论了超宽带定位的信号检测技术。首先,详细分析了脉冲超宽带信号的特性及用于定位技术的IEEE802.15.4a信道模型。其次,在研究和分析目前流行的检测技术的基础上,设计了基于能量检测的数字锁相环(DPLL)接收机,并对其性能做了分析。该接收机电路结构简单、体积小、易于集成。为了进一步解决在多径环境中脉冲帧间干扰的问题,采用了自动增益控制,这种方法有利于保证前端检测电路稳定有效地完成信号检测。接下来,重点介绍了接收机前端电路的设计和仿真,借助于仿真图形分析,论证了所设计电路的合理性,进而通过设计电路单模块的实测波形验证了设计的正确性和有效性。继而,搭建了定位系统测试平台,结合选用的定位算法,进行了系统定位测试。结果分析表明,基于数字锁相环的脉冲超宽带定位接收机应用于室内定位是可行的。
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