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复杂环境下UWB信道检测与室内定位关键算法研究
结题报告
批准号:
61861008
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
纪元法
依托单位:
学科分类:
F0103.通信理论与系统
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴孙勇、符强、李晶晶、杨政权、宋建国、贾茜子、施国威
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中文摘要
在NLOS信道中,UWB信号多径时延扩展严重,且多径能量分散,易发生形变和脉冲串扰的问题,接收机能量收集变得十分困难,尤其针对室内定位等复杂环境,需要设计能够同时满足信道NLOS状态鉴别和降低系统时间同步要求的定位算法。本课题针对上述问题,重点研究UWB信号的脉冲波形和室内定位算法设计:针对UWB脉冲在信道传输过程中的变形和串扰问题,利用修正Hermit多项式分析选用合适的基函数,兼顾脉冲设计灵活性与提高频谱利用率,设计在复杂环境下具有较强抗干扰能力的脉冲波形;针对室内等NLOS严重的信道,在重点研究IEEE802.15.4a信道模型基础上,探究UWB信道的时域多径和频域弥散特性,提出适用于实时定位终端的信道状态鉴别方法,基于非相干检测能量采样序列的动态设置TH方法,设计在NLOS环境下的修正CHAN算法,为解决UWB在复杂环境下的高精度定位应用提供核心理论基础和重要技术支撑。
英文摘要
In the NLOS channel, the UWB signal multipath delay spreads seriously and the multipath energy is scattered, which leads to the problem of waveform variation and inter symbol interference. It is very difficult for the receiver to collect the energy of the signal, especially for some complex environments such as indoor positioning. It needs to design a positioning algorithm that can simultaneously meet the channel NLOS state identification and reduce the system time synchronization requirements. In order to solve the above problems, this project focuses on the design of pulse waveform and indoor positioning algorithm of UWB signal. Aiming at the waveform variation and inter symbol interference of UWB pulse in channel transmission, the appropriate basis function is analyzed and chosen, and the pulse waveform with strong anti-interference ability is designed in the complex environment. Then the flexibility of the pulse design and improving the spectrum utilization rate are considered. Further more, for serious NLOS channels such as indoor environment, it will be considered to explore the UWB multipath channel of time domain and frequency domain dispersion characteristics on the basis of focusing research on channel model of IEEE802.15.4a, it will put forward a kind of applicable to real-time positioning terminal channel state identification method, and design a algorithm t with high positioning precision for NLOS environmen that is based on non coherent detection of energy sampling sequence with a dynamic setting TH. The research will provide theoretical basis and technical support to solve the application problems in high precision UWB positioning for complicated environment.
在NLOS信道中,UWB信号多径时延扩展严重,且多径能量分散,易发生形变和脉冲串扰的问题,接收机能量收集变得十分困难,尤其针对室内定位等复杂环境,需要设计能够同时满足信道NLOS状态鉴别和降低系统时间同步要求的定位算法。本课题针对上述问题,重点研究UWB信号的脉冲波形和室内定位算法设计:针对UWB脉冲在信道传输过程中的变形和串扰问题,利用修正Hermit多项式分析选用合适的基函数,兼顾脉冲设计灵活性与提高频谱利用率,设计在复杂环境下具有较强抗干扰能力的脉冲波形;针对室内等NLOS严重的信道,在重点研究IEEE802.15.4a信道模型基础上,探究UWB信道的时域多径和频域弥散特性,提出适用于实时定位终端的信道状态鉴别方法,基于非相干检测能量采样序列的动态设置TH方法,设计在NLOS环境下的修正CHAN算法,为解决UWB在复杂环境下的高精度定位应用提供核心理论基础和重要技术支撑。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2022
期刊:计算机仿真
影响因子:--
作者:孙希延;刘泽伟;纪元法;郭宁
通讯作者:郭宁
DOI:--
发表时间:2020
期刊:北京理工大学学报
影响因子:--
作者:孙希延;郝放;纪元法;蔚保国;郝青儒;甘兴利;甄卫民
通讯作者:甄卫民
DOI:10.1155/2020/9191834
发表时间:2020-05
期刊:Journal of Advanced Transportation
影响因子:2.3
作者:Jianhui Wu;Yuanfa Ji;Xiyan Sun;Yan Xu
通讯作者:Jianhui Wu;Yuanfa Ji;Xiyan Sun;Yan Xu
DOI:--
发表时间:2020
期刊:太赫兹科学与电子信息学报
影响因子:--
作者:纪元法;贾茜子;孙希延
通讯作者:孙希延
Landslide Displacement Prediction Based on Time-Frequency Analysis and LMD-BiLSTM Model
基于时频分析和LMD-BiLSTM模型的滑坡位移预测
DOI:10.3390/math10132203
发表时间:2022-07-01
期刊:MATHEMATICS
影响因子:2.4
作者:Lin, Zian;Ji, Yuanfa;Sun, Xiyan
通讯作者:Sun, Xiyan
多体制卫星导航闭环测试系统关键技术研究
  • 批准号:
    61362005
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    46.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    纪元法
  • 依托单位:
多径干扰下新一代导航信号无模糊精密跟踪算法研究
  • 批准号:
    61062003
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    纪元法
  • 依托单位:
国内基金
海外基金