资源说明:在Chirp-UWB时延估计中,针对多径导致伪尖峰会影响多径判别及时延估计的问题,文中提出了一种利用双阶段变换积累Chirp信号能量的时延估计方法。仿真实验表明,该方法可以消除伪尖峰的影响从而正确地估计时延,且在低信噪比的条件下仍能工作。
在无线通信领域,Chirp-UWB(Chirp Ultra-Wideband)信号因其大时宽带宽积特性,被广泛应用于各种系统,如雷达、声纳和无线通信。时延估计是UWB通信中的关键问题,它涉及到信号的精确同步和多径效应的处理。在实际环境中,由于多径传播,接收到的信号会在频谱上产生伪尖峰,这些伪尖峰会干扰多径的识别和时延的准确估计。
伪尖峰的产生主要是由于收发两端的时延差导致相干检测后的信号频谱失真。在图1的相干检测过程中,接收信号与参考信号相乘,当存在时延时,信号的频谱会出现伪尖峰。例如,图3展示了一个存在三条路径的Chirp信号频谱,伪尖峰的出现位置与理论计算相符。
为了解决这个问题,文中提出了一种基于双阶段能量积累的Chirp-UWB信号时延估计方法。这种方法分为两个阶段:时频能量积累和参数能量积累。在时频能量积累阶段,采用了改进的Wigner-Ville分布(RSPWVD),它能有效地聚集Chirp信号的能量并减少交叉项的干扰。RSPWVD变换后的时频域图像呈现出能量沿直线分布的特性,通过Hough变换可以在参数空间中检测这些直线,进而找到与时延相关的参数。
参数能量积累阶段,利用Hough变换将时频域的信号特征转化为参数空间的能量积累。通过设置合适的门限,可以找出参数空间中的局部极大值,这些极大值对应着真实的时延信息。在仿真实验中,即使在低信噪比(SNR=5 dB)的条件下,该方法也能准确地识别出正确的时延,验证了其在抑制伪尖峰和估计时延方面的有效性。
总结来说,本文提出的双阶段能量积累方法是一种对抗多径效应、提高时延估计精度的有效策略。通过RSPWVD变换进行时频域的能量聚集,再借助Hough变换在参数空间中寻找能量聚集点,能够有效地消除伪尖峰影响,从而实现准确的时延估计。这种方法对于提升UWB通信系统的性能,尤其是在复杂环境下的时延估计问题上,具有重要的理论和实践意义。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件,请下载源码包。