基于OFDM-UWB的室内精密定位系统接收机时域联合同步算法研究

摘要

根据基于正交频分复用超宽带(OFDM-UWB)技术的室内精密定位系统基本原理,实现厘米级的精密定位就要求系统接收机符号定时同步算法必须具备1～3个采样间隔的同步精度,现有OFDM-UWB符号定时同步算法远不能满足这一苛刻需求。本文在符号定时同步研究过程中,设计了一种新的信息帧格式,并以此为基础提出了OFDM-UWB室内精密定位系统接收机时域联合同步算法。 该算法以符号定时同步为核心,将载波小数频偏、载波整数频偏、帧定时同步分别与符号定时同步进行了直接或间接的关联,形成一个不可分割的有机整体。对联合同步算法用MATLAB进行了功能验证与性能分析。结果表明,在-15dB的信噪比条件以及载波频率偏移干扰共存时,符号定时同步精度为1个采样时间间隔(1.89394ns),克服了传统符号定时同步算法易受噪声与频偏干扰的缺点,满足了室内定位系统的基本需求;同时,算法实现了四种同步技术的集成化设计,从而在工程实现中能够有效地节省硬件资源,降低系统成本、提高系统的抗干扰性与稳定性。