一种强多径环境下信号的到达时间估计方法技术

本发明专利技术公开了一种强多径环境下信号的到达时间估计方法，该方法通过对接收信号的归一化匹配滤波，降低了噪声干扰，同时减小了信号传输损失带来的影响；同时在动态门限的设置上考虑了接收信号滤波器输出的最大值和最小值，既体现了信道响应，又体现了信噪比信息；此外本发明专利技术通过最大值检测回溯方式，避免了确定门限后从滤波器输出起点开始搜索，降低了计算量；同时由于回溯范围较短，多数情况下突发噪声峰值落在回溯窗外，最大限度地避免了可能的峰值干扰，提高了TOA估计效率与精度。本发明专利技术具有算法简单、TOA估计准确等优点，实验证明本发明专利技术在室内条件下具有良好的TOA估计精度，为实现高精度定位打下了良好的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种强多径环境下信号的到达时间估计方法
本专利技术属于信号检测和无线定位
，具体涉及一种强多径环境下信号的到达时间估计方法。
技术介绍
室内定位技术在特定场合受到了广泛关注。对于室内环境，卫星信号衰落严重，GPS失去作用；同时，蜂窝基站的定位精度太低，无法满足室内定位的精度要求。出于易推广、低成本室内定位系统的需求，使用声波信号作为定位载体正成为研究热点之一。在基于时间到达法(TimeofArrival，TOA)的定位系统中，由直达径(DirectPath，DP)传播时间估计目标与基站之间的距离，使用多个基站即可使用三边定位法估计目标位置。然而在室内复杂环境下，存在大量的散射及反射多径，即使直达径存在，由于后续多径分量的同相叠加，直达径很可能不是最强径。因此室内环境下获取准确的TOA估计存在一定困难，提出适应强多径环境的TOA估计方法至关重要。现有的TOA估计技术主要可分为似然估计法和门限判决法两大类。似然估计法试图寻找一组多径分量，通过多径分量的延时、幅度组合，与观察到的信号样本做匹配，似然估计法一般通过迭代寻求最大似然规则上的最优多径组合，该方法计算量巨大，在移动设备上较难本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强多径环境下信号的到达时间估计方法，包括如下步骤：(1)由接收机对接收到的信号进行奈奎斯特采样得到数字信号，进而使所述数字信号通过带通滤波器以滤除其中的带外噪声；(2)将带通滤波后的数字信号通过归一化匹配滤波器以抑制其中的突发噪声，降低信号能量随距离衰减带来的影响；(3)对归一化匹配滤波器的输出信号Y进行检测，提取其中的信号最大值y

【技术特征摘要】
1.一种强多径环境下信号的到达时间估计方法，包括如下步骤：(1)由接收机对接收到的信号进行奈奎斯特采样得到数字信号，进而使所述数字信号通过带通滤波器以滤除其中的带外噪声；(2)将带通滤波后的数字信号通过归一化匹配滤波器以抑制其中的突发噪声，降低信号能量随距离衰减带来的影响；(3)对归一化匹配滤波器的输出信号Y进行检测，提取其中的信号最大值ymax和信号最小值ymin，并依此确定一个动态的自适应门限η；(4)从nmax-lsb时刻开始对输出信号Y逐点进行判断，直至寻找到第一个信号值超过η的采样点，该采样点对应的时刻即为估计出的信号到达时刻；其中，nmax为输出信号Y中信号最大值ymax对应的时刻，lsb为设定的回溯时长。2.根据权利要求1所述的到达时间估计方法，其特征在于：所述步骤(3)中对归一化匹配滤波器的输出信号Y进行检测，检测过程中设定一固定的门限值，当输出信号值高于该门限值，则判定输出信号Y为非噪声信号，以此开始提取输出信号Y中的信号最大值ymax和信号最小值ymin。3.根据权利要求1所述的到达时间估计方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元欣，辜一帆，俞俊涛，向彦博，夏伊倩，毛佳，余睿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33