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专利号: 2021102780277
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-07-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,获取接收信号;所述接收信号为待定位目标发射的超带宽通信信号;S2,对所述接收信号进行采样得到样本方差,将所述样本方差转换为矩阵,对所述矩阵进行列取均值处理得到估计因子;S3,对所述估计因子的量值进行相互比较,根据量值最小的估计因子所对应的索引计算得到所述接收信号的到达时间,根据所述接收信号的到达时间计算得到待定位目标的位置。2.根据权利要求1所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,所述接收信号采用混沌差分移位键控调制,由参考信号以及信息信号组成。3.根据权利要求2所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,所述样本方差Vn,k的表达式如下:其中,En ,k为在所述步骤S2对所述参考信号进行采样过程中检测到的信号能量,n=0,...,Nt‑1 ,k=0,...,K‑1;Nt=Nysm·Ns为所述参考信号的码片个数,所述参考信号包括Nysm个符号,各符号分为Ns个比特;K为采样的样本个数;Tint为采样间隔。4.根据权利要求3所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,所述信号能量En,k的表达式如下:其中,ref(t)为参考信号。5.根据权利要求2所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,在所述步骤S2中,包括以下步骤:S21,对所述接收信号进行解调和判决,得到恢复比特序列;S22,对所述恢复比特序列进行映射:将所述恢复比特序列中的“0”映射为“‑1”,将所述恢复比特序列中“1”继续映射为“1”,得到映射比特序列;S23,将所述映射比特序列与所述信息信号对应的比特相乘,得到所述信息信号的反馈量;S24,将所述反馈量与所述参考信号相加,对相加结果除以2后得到加入所述反馈量后的参考信号;S25,对加入所述反馈量后的参考信号进行采样得到样本方差,将所述样本方差转换为矩阵,对所述矩阵进行列取均值处理得到估计因子。6.根据权利要求5所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,所述样本方差Vn,k的表达式如下:其中,En,k为在所述步骤S25对加入所述反馈量后的参考信号进行采样过程中检测到的信号能量,n=0,...,Nt‑1,k=0,...,K‑1;Nt=Nysm·Ns为所述接收信号的码片个数,所述接

收信号包括Nysm个符号,各符号分为Ns个比特;K为采样的样本个数;Tint为采样间隔。7.根据权利要求6所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,所述信号能量En,k的表达式如下:其中,rB(t)为加入所述反馈量后的参考信号。8.根据权利要求1至7任一项所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,在所述步骤S3中通过以下公式计算得到所述接收信号的到达时间

其中,kmin为量值最小的估计因子所对应的索引。9.根据权利要求1至7任一项所述的基于超带宽通信的TOA方差检测定位方法,其特征在于,在所述步骤S3中通过以下公式计算待定位目标的位置:

其中,(x,y)为待定位目标的位置,(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)为已知定位接收端的位置,t1,t2,t3为所述接收信号在各接收端的到达时间。10.一种基于超带宽通信的TOA方差检测定位系统,其特征在于,包括:接收信号获取模块(1)、估计因子获取模块(2)以及定位计算模块(3),所述估计因子获取模块(2)分别连接所述接收信号获取模块(1)以及定位计算模块(3);其中:所述接收信号获取模块(1)用于获取接收信号;所述接收信号为待定位目标发射的超带宽通信信号;所述估计因子获取模块(2)用于对所述接收信号进行采样得到样本方差,将所述样本方差转换为矩阵,对所述矩阵进行列取均值处理得到估计因子;所述定位计算模块(3)用于对所述估计因子的量值进行相互比较,根据量值最小的估计因子所对应的索引计算得到所述接收信号的到达时间,根据所述接收信号的到达时间计算得到待定位目标的位置。