一种基于多峰追踪的制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多峰追踪的

【技术实现步骤摘要】
一种基于多峰追踪的UWB信号检测方法


[0001]本专利技术涉及超宽带通信
，尤其是涉及一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法
。

技术介绍

[0002]目前基于
GNSS
的室外定位技术相对成熟，但在室内由于卫星信号容易受到遮挡而无法完成正常定位服务，且定位精度不能满足服务需求
。
近年来人们对于高精度的定位服务的需求愈加强烈，据统计，人们
70
％
‑
80
％的活动发生在室内，因此开展室内定位技术有着十分重要的意义
。
[0003]基于各种不同的需求，许多相应的定位技术已经展现出来，并取得了不错的效果，例如红外线
、
射频识别
、
超声波
、WIFI、
蓝牙
、Zigbee、
视觉定位等技术
。
然而上述技术都有各自的缺陷，要么定位精度低，要么对环境的要求苛刻，无法满足人们对室内定位感知系统精度高
、
环境自适应好的要求
。
[0004]超带宽
(UltraWide Band,UWB)
定位技术能够实现高精度的室内定位，相比于其他无线定位技术，
UWB
具有抗干扰能力强
、
带宽极宽
、
传输速率快
、
功率消耗小等诸多优势
。
然而，
UWB
技术也属于无线通信技术的一种，对于无线通信技术，关键的一项技术就是信号检测技术，信号检测的灵敏度直接关乎
UWB
的测距范围
。
因此，如何在低信噪比以及强干扰下保证信号检测的灵敏度，对
UWB
在复杂场景的应用有着重要的意义
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，对互相关结果取绝对值处理，弱化了载波频偏的影响；对取绝对值后的互相关运算结果进行符号间滤波处理，弱化了噪声的影响；通过多峰检测，保持较低复杂度的同时，提高了信号检测的灵敏度，具有较好的抗多径的性能
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
对
ADC
采样后的信号与本地序列进行互相关运算并取绝对值处理；
[0008]S2、
对取绝对值后的互相关运算结果进行符号间滤波处理；
[0009]S3、
利用滤波处理后的结果，根据需要追踪的峰值数对每个符号的峰值索引进行提取；
[0010]S4、
利用提取的峰值索引进行峰值周期性检测，峰值周期性检测分为捕获和跟踪两个阶段
。
[0011]优选的，在步骤
S4
中，所述利用提取的峰值索引进行峰值周期性检测，具体步骤如下：
[0012]S41、
通过捕获阶段确定需要跟踪的峰值索引；
[0013]S42、
在跟踪阶段，通过对追踪的峰值索引进行跟踪并更新周期检测计数器；
[0014]S43、
在跟踪阶段，当周期检测计数器减少到零，说明跟踪失败，回到步骤
S41
的捕获阶段；
[0015]S44、
在跟踪阶段，当周期检测计数的值达到设定阈值后，信号检测成功，完成信号检测
。
[0016]优选的，在步骤
S41
中，所述通过捕获阶段确定需要跟踪的峰值索引，具体为：
[0017]记录上一个符号的峰值索引为
I
last
(m
l
)
，并且记录当前符号的峰值索引
I
cur
(m
c
)
，其中，
m
l
和
m
c
的取值均为1～
N
peak
；
[0018]当
mod(n
，
N
smp
)
＝0，进行峰值周期检查，当存在
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
last
(m
l
))≤d
th
时，
I
det
＝
I
cur
(m
c
)
，其中，
I
det
为捕获的峰值索引，
d
th
为形成周期性的检测阈值
。
[0019]优选的，在步骤
S42
中，所述通过对追踪的峰值索引进行跟踪并更新周期检测计数器，具体为：
[0020]当
mod(n
，
N
smp
)
＝0时，进行峰值周期检查，如果出现
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
det
)≤d
th
，则
C
peak
＝
C
peak
+1
，并更新跟踪的峰值索引
I
det
＝
I
cur
(m
c
)
；如果遍历
I
cur
(m
c
)
，不存在
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
det
)≤d
th
，则
C
peak
＝
C
peak
‑1，其中，
C
peak
为峰值周期检测计数器
。
[0021]优选的，在步骤
S1
中，所述对
ADC
采样后的信号与本地序列进行互相关运算并取绝对值处理，具体计算公式如下：
[0022][0023]其中，
S
corr
为互相关运算并取绝对值，
S
sig
为
ADC
采样后的信号，
S
loc
为本地序列，
n
表示数据点的索引，
τ
为基于
n
的变量系数，
N
smp
为一个符号周期包含的采样点数
。
[0024]优选的，在步骤
S2
中，所述对取绝对值后的互相关运算结果进行符号间滤波处理，具体计算公式如下：
[0025]S
iir
(n)
＝
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
对
ADC
采样后的信号与本地序列进行互相关运算并取绝对值处理；
S2、
对取绝对值后的互相关运算结果进行符号间滤波处理；
S3、
利用滤波处理后的结果，根据需要追踪的峰值数对每个符号的峰值索引进行提取；
S4、
利用提取的峰值索引进行峰值周期性检测，峰值周期性检测分为捕获和跟踪两个阶段
。2.
根据权利要求1所述的一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，其特征在于，在步骤
S4
中，所述利用提取的峰值索引进行峰值周期性检测，具体步骤如下：
S41、
通过捕获阶段确定需要跟踪的峰值索引；
S42、
在跟踪阶段，通过对追踪的峰值索引进行跟踪并更新周期检测计数器；
S43、
在跟踪阶段，当周期检测计数器减少到零，说明跟踪失败，回到步骤
S41
的捕获阶段；
S44、
在跟踪阶段，当周期检测计数的值达到设定阈值后，信号检测成功，完成信号检测
。3.
根据权利要求2所述的一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，其特征在于，在步骤
S41
中，所述通过捕获阶段确定需要跟踪的峰值索引，具体为：记录上一个符号的峰值索引为
I
last
(m
l
)
，并且记录当前符号的峰值索引
I
cur
(m
c
)
，其中，
m
l
和
m
c
的取值均为1～
N
peak
；当
mod(n
，
N
smp
)
＝0，进行峰值周期检查，当存在
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
last
(m
l
))≤d
th
时，
I
det
＝
I
cur
(m
c
)
，其中，
I
det
为捕获的峰值索引，
d
th
为形成周期性的检测阈值
。4.
根据权利要求2所述的一种基于多峰追踪的
UWB
信号检测方法，其特征在于，在步骤
S42
中，所述通过对追踪的峰值索引进行跟踪并更新周期检测计数器，具体为：当
mod(n
，
N
smp
)
＝0时，进行峰值周期检查，如果出现
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
det
)≤d
th
，则
C
peak
＝
C
peak
+1
，并更新跟踪的峰值索引
I
det
＝
I
cur
(m
c
)
；如果遍历
I
cur
(m
c
)
，不存在
abs(I
cur
(m
c
)
‑
I
det
)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄先日，张强，杨旭磊，王嘉诚，
申请(专利权)人：青岛柯锐思德电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：