LOCATA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及收發(fā)機發(fā)射模塊設(shè)計.pdf

1、LOCATA系統(tǒng)是一種新型地基偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)及LOCATA公司共同研發(fā)，目前已在多種實驗環(huán)境下對該系統(tǒng)的性能進行了測試，取得了階段性的研究成果并在該技術(shù)領(lǐng)域申請了多項專利，該定位系統(tǒng)具有定位精度高，可擴展性強，環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點。在GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能不佳的場景下，例如山谷、隧道、“城市峽谷”、地下停車場等地，LOCATA可作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的地面增強系統(tǒng)，提升區(qū)域內(nèi)定位服務(wù)質(zhì)量。在對定位

2、精度要求較高的特定區(qū)域，如礦井、軍事區(qū)域等，LOCATA也可獨立自主組網(wǎng)，為區(qū)域內(nèi)用戶提供高精度定位服務(wù)。此外，在商場、寫字樓、公寓等樓宇內(nèi)部，LOCATA也能提供比現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更高的室內(nèi)定位精度。與傳統(tǒng)的偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)相比，LOCATA定位系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢，目前，國內(nèi)對該技術(shù)的研究、跟蹤還不多見。為此，我們對基于該技術(shù)定位原理的原型系統(tǒng)開展了研究。本文對于LOCATA技術(shù)的研究則主要集中在發(fā)射端以及系統(tǒng)收發(fā)機設(shè)計等方面，本文的主

3、要工作如下:
　　首先，本文研究了LOCATA系統(tǒng)采用發(fā)射分集技術(shù)來對抗多徑效應(yīng)的性能。LOCATA系統(tǒng)采用空間-頻率組合分集的方式獲得了可觀的分集增益，本文通過仿真驗證了發(fā)射分集對于提升信號可用性和降低誤碼率方面的性能。此外，針對偽衛(wèi)星收發(fā)機（LocataLite）的組網(wǎng)布局及LocataNet中存在的遠近效應(yīng)問題，也進行了分析研究。
　　然后，本文研究了LOCATA系統(tǒng)的時間同步技術(shù)——TimeLoc。該技術(shù)的關(guān)鍵在于引

4、入了DDS直接頻率合成技術(shù)來消除各收發(fā)機之間內(nèi)部時鐘偏差所造成的影響，本文對TimeLoc技術(shù)的研究重點也在于此。本文在研究DDS工作原理的基礎(chǔ)上，利用Matlab對其消除不同收發(fā)機之間的內(nèi)部時鐘偏差影響進行了仿真驗證。
　　接著，本文研究了LOCATA系統(tǒng)收發(fā)機LocataLite的系統(tǒng)架構(gòu)，并提出了一種Locatalite發(fā)射模塊的設(shè)計方案。本文對于LocataLite發(fā)射模塊的設(shè)計分為兩個部分。第一部分是基于FPGA的數(shù)字信