混沌調(diào)頻超寬帶測距及其在智能交通領域的應用研究.pdf

1、自從2002年美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)對UWB技術(shù)開放以來,通信和定位成了UWB應用的主要領域?；煦缧盘柧哂袑拵?、非周期性,以及良好的自相關和互相關特性,采用混沌信號作為載波的通信系統(tǒng)是一種低復雜度擴頻通信系統(tǒng)的替代方案。近年來,隨著微波頻段的混沌信號發(fā)生器的出現(xiàn),基于混沌載波的UWB通信系統(tǒng)就被提了出來。本文從傳統(tǒng)的通信視角中跳出,以應用于智能交通(ITS)中的檢測為切入點,提出并探討了基于UWB混沌調(diào)頻信號的測距技術(shù),為UWB的

2、研發(fā)提供了一個新的應用方向。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 1、根據(jù)交通流計量系統(tǒng)對地面和車體的信號反射模型進行了建模,給出了不同情況下反射系數(shù)的數(shù)學表達式,仿真并分析了該信道的均方根時延擴展(RMS)特性。
　　 2、在綜合分析文獻的基礎上,系統(tǒng)地歸納了超寬帶無線通信中的主要測距方法,分析了測距系統(tǒng)中主要的誤差來源,比較了不同測距技術(shù)之間的優(yōu)劣所在。深入探討了基于時間到達(TOA)測距方式,給出了在AWGN信道以

3、及多徑信道下的克拉美羅界。
　　 3、仿真并分析了延遲線測距模型的均方根誤差(RMSE)性能和測距誤差(RER)性能,結(jié)果表明該系統(tǒng)在AWGN信道下具有很高的測距性能,但受延遲線時間間隔的影響比較大,減小時間間隔可以提高測距性能但同時卻會增加計算復雜度;針對以上問題,提出了一種混沌雙脈沖測距系統(tǒng)及其快速測距算法,該算法能夠明顯降低系統(tǒng)的計算復雜度。同時仿真結(jié)果還表明,該系統(tǒng)在多徑信道下的測距性能比原系統(tǒng)有所改善。此外,由于混沌信