發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 10:06

【摘要】：移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)是我國(guó)自主研發(fā)的數(shù)字多媒體廣播技術(shù),該技術(shù)由于傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)和覆蓋面廣的優(yōu)勢(shì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,利用CMMB信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)定位技術(shù)研究也成為中國(guó)國(guó)內(nèi)眾多研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。本論文在基于地面CMMB技術(shù)基礎(chǔ)上,在不影響CMMB多媒體廣播的條件下,利用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)CMMB信號(hào)體制進(jìn)行改造并實(shí)現(xiàn)都市范圍內(nèi)的精確導(dǎo)航定位目的。該技術(shù)的研究開創(chuàng)性地提出了一種導(dǎo)航定位技術(shù)研究的新思路,實(shí)現(xiàn)了地面多媒體廣播技術(shù)與導(dǎo)航定位技術(shù)的有機(jī)融合。該技術(shù)的推廣對(duì)于我國(guó)定位、導(dǎo)航與授時(shí)(PNT)服務(wù)體系特別是都市車輛導(dǎo)航、移動(dòng)位置服務(wù)與旅游咨詢服務(wù)等具有重要意義。 本論文以現(xiàn)有的CMMB地面單頻網(wǎng)(SFN)進(jìn)行都市導(dǎo)航定位研究為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)多媒體廣播定位系統(tǒng)的精確定位為最終目的,在深入剖析CMMB信號(hào)體制的基礎(chǔ)上,開展了利用地面多媒體廣播信號(hào)實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航定位的關(guān)鍵技術(shù)研究。研究工作主要從發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信號(hào)體制設(shè)計(jì)、接收機(jī)同步以及多址偽距測(cè)量方法著手,通過(guò)理論分析、算法研究、仿真驗(yàn)證等技術(shù)手段,解決了單頻網(wǎng)中基于OFDM調(diào)制技術(shù)的多址偽距測(cè)量和接收機(jī)同步問(wèn)題,創(chuàng)新性地進(jìn)行了利用地面多媒體廣播信號(hào)進(jìn)行都市精確導(dǎo)航定位的研究。本論文的主要研究工作如下： (1)在深入研究CMMB信號(hào)體制和OFDM關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了實(shí)現(xiàn)都市導(dǎo)航定位所需的必要條件和關(guān)鍵要素,設(shè)計(jì)了地面多媒體廣播定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分析了影響定位精度的因素及一股解決方法,并討論了多媒體廣播信號(hào)信道估計(jì)與均衡技術(shù)。 (2)深入研究了地面多媒體廣播定位系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),從基站間的時(shí)間同步入手,設(shè)計(jì)了定位系統(tǒng)的信號(hào)體制并確立了信號(hào)發(fā)射各項(xiàng)參數(shù)如調(diào)制器設(shè)計(jì)和發(fā)射功率概算等,重點(diǎn)研究了基站間的時(shí)間同步技術(shù)、信號(hào)體制設(shè)計(jì)、發(fā)射機(jī)功率以及系統(tǒng)定位精度估算等。 (3)進(jìn)一步研究了地面多媒體廣播定位信號(hào)的多址偽距測(cè)量技術(shù),針對(duì)CMMB信號(hào)在定位方面的不足,通過(guò)多種設(shè)計(jì)方案綜合比較的方法,創(chuàng)新性地提出了基于ZC序列的OFDM調(diào)制的多址偽距測(cè)量技術(shù)。通過(guò)對(duì)ZC序列的深入研究,對(duì)測(cè)距信號(hào)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能分析,并仿真研究了測(cè)距信號(hào)在多址干擾信道、多徑衰落信道和高斯白噪聲信道下的信號(hào)傳輸性能和提高信號(hào)捕獲性能的方法,在此基礎(chǔ)上,將延遲相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于該測(cè)距信號(hào)的跟蹤測(cè)距中,仿真驗(yàn)證了多媒體廣播定位信號(hào)的偽距測(cè)量技術(shù),仿真表明,其偽距測(cè)量精度可達(dá)到1米。 (4)深入研究了接收機(jī)同步技術(shù)特別是頻偏估計(jì)技術(shù),利用地面多媒體廣播信號(hào)中的訓(xùn)練序列仿真驗(yàn)證了整數(shù)倍頻偏估計(jì)和小數(shù)倍頻偏估計(jì)方法,并將該方法應(yīng)用于地面多媒體廣播定位系統(tǒng)靜態(tài)條件下的復(fù)合頻偏估計(jì)中,仿真驗(yàn)證了該算法應(yīng)用于復(fù)合頻偏估計(jì)的有效性及對(duì)高斯白噪聲的抗噪性能。仿真結(jié)果表明,在信噪比SNR大于0的情況下,頻偏估計(jì)誤差接近或小于子載波間隔的1%,且隨著信噪比的提高,頻偏估計(jì)誤差減小 (5)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)了接收機(jī)的總體結(jié)構(gòu),研究了接收機(jī)結(jié)構(gòu)中各功能模塊的主要功能、接收機(jī)偽距測(cè)量基本方法、定位電文的解調(diào)方法以及接收機(jī)定位解算方法,并對(duì)接收機(jī)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)單介紹。
【圖文】：

地面多媒體廣播定位系統(tǒng)基站分布圖

5日陰5口7日5口a口石的日(b)方式1仿真結(jié)果
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家授時(shí)中心）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN949.27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689688