基于USRP的机会信号同步测量及定位技术的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdwudipaopao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,全球卫星导航系统(GNSS)一直是实现定位与导航的服务最主要的手段之一。然而卫星存在一些固有的缺点,包括穿透性能不高、易受到周围环境的干扰、抗干扰能力差及可能受到敌方的网络攻击等问题。近来,卫星导航系统受到人为的干扰和欺骗的事件不断地发生,使得GNSS变得愈来愈不可靠。因此,利用机会信号如LTE信号而不借助卫星来进行定位的方法受到了越来越广泛的关注,这种方法可以避免干扰和欺骗的发生,如何对信号进行精确的同步以及提高定位精度是这一问题的难点。基于传统的LTE接收终端的机会定位系统只能对主服务小区进行连续的测量,对于邻区,只有当有事件发生之后才能接入和测量,测量及定位的连续性无法保证。另外,LTE基站发射的信号区分了天线端口,传统终端无法对端口进行区分。针对传统终端存在的缺点,本文利用USRP和LabVIEW设计并实现了LTE下行同步和测量的接收终端,此外还利用测量数据实现了机会定位相关算法。本文首先分析了移动通信以及LTE的发展现状,以及利用机会信号来进行定位的优势,详细介绍了LTE信号的物理层关键技术,包括帧格式以及同步信号,为后文对信号的接收同步和定位打下基础。此外,还对LTE下行同步和测量的各部分关键技术和算法进行了研究和分析。在LTE信号发射端,介绍了两种同步信号即主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)的生成原理和机制,对小区专用参考信号(Cell-specific Reference Signals,CRS)的产生方式以及在测量参考信号接收功率(RSRP)相应方法进行了研究和探讨。本文还研究了如何将以上三种信号通过资源映射的方式映射到资源栅格之中,以及循环前缀(Cyclic Prefix,CP)的作用和在LTE系统中的两种类型,如何通过OFDM调制将信号从频域转换到时域。在LTE接收端,分析和比较了两种同步信号的多种同步算法,研究了小区ID号和同步信号的对应关系,CP类型的检测算法,OFDM解调方法以及RSRP测量算法。本文基于USRP及LabVIEW平台完成了LTE同步系统发射机和接收机的原型实现,主同步信号根据其良好的相关性采用互相关定时同步算法来实现同步,并利用同步信号的对称性使运算量减少一半,辅同步信号则利用生成规则逆向求解的方式来完成同步,从同步信号中便可以提取小区ID号完成小区搜索。另外,LTE下行同步还需要对接收信号进行CP类型的检测,目的是为了去除CP,然后再OFDM解调,将时域信号转换到频域。使用USRP对信号发射和接收,LabVIEW作信号的处理,同步完成之后,便可以进行小区专用参考信号的测量。本文还分析和比较了多种利用机会信号特征实现定位方法,结合本研究采用的LTE信号的特点,选择了在不同位置测量的RSRP建立指纹地图,再使用位置指纹定位中的KNN算法实现对目标的定位,并在室外对定位算法的性能进行了仿真验证。
其他文献
2000年至2003年实验研究尼罗罗非鱼对铜绿微囊藻摄食、消化特性的基础上,在宁波月湖等富营养化景观水体进行了罗非鱼控制蓝藻水华的应用试验。研究表明,罗非鱼对水华蓝藻有很
3月29日,全国档案局长馆长会议在北京召开。会议的主要任务是:以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面学习贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神,深入贯彻习近
针对湖泊富营养化评价系统中多种不确定信息共存的特点,将集对分析理论引入湖泊富营养化评价领域。先初步计算出评价样本与评价指标间的联系度,再对评价样本做进一步地同一、
目的观察依达拉奉(必存)与甲钴胺(弥可保)联合治疗糖尿病周同神经病变(DPN)的疗效。方法将128例患者随机分为治疗组(66例)和对照组(62例),均以糖尿病教育,控制饮食,胰岛素严
作业是教学环节中再正常不过的环节,但很多时候却在量的多少、质的高下、有效性的区分、趣味性的有无、知识的延展、能力的运用、内容的丰富性、形式的多样性等诸多方面缺乏
随着国家电网公司信息化建设的迅猛发展,国家电网公司引用和自身编制的信息化标准出现井喷式增长,亟需建立一个信息化标准体系,将信息化标准科学有序地、分层次地组织起来,使
黑马牵出鼠,鼠过皆吉祥。2008年是农历子鼠年,鼠与人类的关系密切,在人类还没出现以前,老鼠就在地球上生活了4700多万年。
期刊
为研究低蛋白质饲粮添加植酸酶、非淀粉多糖酶(NSP)和氨基酸微量元素对生长猪生长性能、养分排泄量的影响,选用90头平均初始体重为(41.92±2.6)kg 的杜长大三元杂交猪,分为5组,
目的探讨臭氧局部注射治疗肩周炎的价值。方法30例肩周炎患者,采用痛点局部注射或肩关节腔内注射浓度为35μg/ml的臭氧。注射后进行肩关节功能锻炼。结果所有患者均随访3个月
对于“产能过剩”的文献研究有很多,几乎包括各个方面。从如此繁多的文献中,概括性地了解和认识“产能过剩”是文章的写作目的。文章从产能过剩原因的两大方面——市场失灵和